紅外圖像中運動小目標(biāo)檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著紅外成像技術(shù)的發(fā)展，紅外成像系統(tǒng)已廣泛地應(yīng)用在光學(xué)遙感、夜間導(dǎo)航、目標(biāo)探測以及火控、制導(dǎo)等民用和軍事領(lǐng)域。紅外弱小目標(biāo)的檢測技術(shù)是紅外成像系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一，它利用圖像處理算法對處于雜亂背景和強噪聲環(huán)境中的目標(biāo)進行自動檢測，算法的性能對紅外成像系統(tǒng)的作用距離和智能化程度十分關(guān)鍵。尤其在軍事領(lǐng)域，目前在歐美國家的一些先進的武器系統(tǒng)，包括航空母艦的預(yù)警系統(tǒng)、各種飛機的紅外搜索跟蹤系統(tǒng)、紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈和一些地面軍事設(shè)施的預(yù)警系統(tǒng)中，紅

2、外弱小目標(biāo)檢測技術(shù)的地位舉足輕重。遠距離的飛機、導(dǎo)彈等飛行物的自動檢測已成為成像制導(dǎo)、預(yù)警系統(tǒng)和光電對抗的核心技術(shù)。本文主要研究內(nèi)容包括：(1)紅外圖像預(yù)處理的具體方法和技術(shù)；(2)單幀與多幀紅外圖像的目標(biāo)分割方法和技術(shù)；(3)基于卡爾曼濾波的紅外小目標(biāo)檢測與跟蹤算法。 具體工作包括： (1)對紅外圖像特性和紅外小目標(biāo)的檢測難點進行了分析，歸納總結(jié)出紅外圖像的主要特點，為后續(xù)工作打下了良好的理論基礎(chǔ)。 (2)介紹

3、了紅外圖像中小目標(biāo)的單幀模型；分析了目標(biāo)、背景和噪聲的特性及成因；針對目標(biāo)特性分析提出了兩種預(yù)處理方法。 (3)對不同的紅外圖像背景抑制方法進行了比較，并得出了不同方法的適用條件。最終采用先均值濾波再Top-Hat濾波的方法，該方法信噪比增益大、計算簡單、便于實時處理。 (4)紅外目標(biāo)分割方面，以對經(jīng)過預(yù)處理的圖像進行分割為切入點，采用不同的分割方法進行圖像的分割，消除了原始圖像中一些不可能為目標(biāo)的孤立噪聲點和大面積的背