基于高分辨率SAR图像打击效果评估研究与实现

论文摘要

随着军事科学技术的发展,打击效果评估技术越来越受到各国政府机构及科研工作者的关注和重视。合成孔径雷达由于其全天候、全天时等优点,非常符合打击效果评估对实时性的要求。因此,基于高分辨率SAR图像的打击效果评估在军事应用中具有十分重要的作用和意义。本文结合某国防预研项目,重点研究了打击效果仿真和基于复杂场景的SAR图像仿真,通过分析基于SAR图像理解的打击效果评估相关技术,提出了SAR图像打击效果评估算法,并基于这些方法实现了SAR图像的打击效果评估系统。主要工作概括如下:1、打击效果仿真建模和SAR图像仿真研究。针对打击效果评估研究中缺乏打击后图像资源的情况,提出了一种打击效果仿真算法。通过碎片中心分布模型、碎片生成模型和碎片灰度变化模型,控制弹药毁伤产生的碎片数量、形状和灰度变化,实现打击效果仿真。针对高分辨率SAR图像打击效果评估研究中缺乏指定区域SAR图像的情况,根据SAR成像原理和相干斑噪声产生原理,基于复杂场景的电磁后向散射系数分布进行SAR图像仿真。2、基于SAR图像理解的打击效果评估相关技术研究。在打击效果仿真和SAR图像仿真技术的基础上,设计了基于SAR图像的打击效果评估系统研究方案。主要对图像配准、CFAR检测、变化检测、Otsu相关方法的图像分割等技术做了系统的研究。3、基于变化检测的高分辨率SAR图像打击效果评估算法的研究。现有的基于目标特征对比的SAR图像打击效果评估方法对评估目标的类型有较高的要求,限制了算法的实际应用。因此,本文提出了一种实用的高分辨率SAR图像打击效果评估方法,通过图像配准、变化检测、阈值分割,得到不同等级的毁伤区域分割结果。4、高分辨率SAR图像打击效果评估系统的设计实现。本文用Visual C++ 6.0和Oracle /SQL Sever 9i数据库将打击效果仿真、SAR图像仿真、图像配准和打击效果评估四个模块综合到“SAR图像打击效果评估系统”中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 图表清单
• 注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 打击效果评估的研究背景与意义
• 1.2 打击效果评估国内外研究进展
• 1.2.1 国内外研究进展
• 1.2.2 待解决的问题
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 打击效果仿真及SAR 图像仿真
• 2.1 打击效果仿真
• 2.1.1 打击效果仿真需要解决的问题
• 2.1.2 打击效果仿真算法
• 2.1.3 打击效果仿真技术标准的探讨
• 2.2 SAR 图像仿真
• 2.2.1 SAR 成像原理
• 2.2.2 SAR 图像仿真一般方法
• 2.2.3 基于复杂场景的SAR 图像仿真
• 2.3 实验结果及分析
• 2.3.1 打击效果仿真实验及结果分析
• 2.3.2 SAR 图像仿真实验及结果分析
• 2.4 总结
• 第三章 SAR 图像打击效果评估的关键技术
• 3.1 基于SAR 图像的打击效果评估系统方案
• 3.2 SAR 图像打击效果评估的图像处理关键技术
• 3.2.1 基于特征变化的SAR 图像打击效果评估图像处理关键技术
• 3.2.2 基于变化检测的SAR 图像打击效果评估相关技术
• 3.2.3 毁伤评估
• 3.3 基于 SAR 图像的打击效果评估研究中待解决的问题
• 3.4 总结
• 第四章 基于变化检测的SAR 图像打击效果评估研究
• 4.1 图像配准
• 4.2 变化检测
• 4.3 打击效果评估
• 4.4 评估实验及结果分析
• 4.5 总结
• 第五章 SAR 图像打击效果评估系统的设计与实现
• 5.1 系统总体设计结构
• 5.1.1 总体框架设计
• 5.1.2 系统软硬件平台
• 5.2 系统基本功能及具体实现
• 5.3 系统设计总结
• 第六章 全文总结及研究展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文