紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)方法研究

摘要

紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)在當(dāng)今的軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有很廣闊的應(yīng)用前景，是紅外圖像處理領(lǐng)域中一項(xiàng)歷史悠久且又充滿活力的研究課題。

在軍事領(lǐng)域中，紅外自尋制導(dǎo)，搜索跟蹤和預(yù)警等技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中占有非常重要的地位，紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)就是紅外成像制導(dǎo)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。實(shí)際的武器系統(tǒng)對(duì)于雷達(dá)的要求越來越高，如何充分發(fā)揮雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高目標(biāo)的檢測(cè)能力，盡早獲取來襲目標(biāo)的相關(guān)信息對(duì)于提高武器系統(tǒng)的性能具有重要的意義，利用紅外探測(cè)和跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行防御是一個(gè)重要方向，而紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)便是被動(dòng)紅外探測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

在民用方面，紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)研究依然是世界重點(diǎn)研究項(xiàng)目。衛(wèi)星大氣紅外云圖分析、空間遙感、粒子碰撞、紅外醫(yī)療圖像病理分析、飛機(jī)拍攝地面紅外圖像地質(zhì)分析、城市紅外污染分析、森林防火和海面人員搜救等領(lǐng)域中，有效的紅外目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)可以幫助人們迅速提取有價(jià)值的信息，從而指導(dǎo)人們的生產(chǎn)和生活。因此,對(duì)其檢測(cè)具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)和工程應(yīng)用價(jià)值。

本文重點(diǎn)研究了紅外弱小目標(biāo)的檢測(cè)方法。首先，綜述了紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究狀況，學(xué)習(xí)紅外成像機(jī)理及特點(diǎn)。了解了分析紅外圖像的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。其次，針對(duì)目前的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)方法，選擇了三種紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)方法進(jìn)行深入研究，分別是高通濾波檢測(cè)法、中值濾波檢測(cè)法和自適應(yīng)門限法。最后，根據(jù)三種檢測(cè)方法自行設(shè)計(jì)程序，利用Matalb進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,本文研究的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)方法能很好的突出目標(biāo),有利于弱小目標(biāo)的檢測(cè)，為將來更進(jìn)一步的研究做出扎實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：弱小目標(biāo) 目標(biāo)圖像 檢測(cè)方法 

Abstract

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KEYWORDS: Weak small targets  Target image  The detection method.

目錄

第1章 緒論6

1.1 課題背景、意義6

1.1.1 紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)中的有關(guān)概念7

1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展8

1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展8

1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展10

1.3 各章簡(jiǎn)介11

第2章 紅外圖像分析12

2.1紅外成像機(jī)理及其特點(diǎn)12

2.1.1紅外弱小目標(biāo)12

2.1.2紅外背景13

2.1.3紅外成像機(jī)理與紅外熱像儀14

2.2紅外圖像特征分析16

2.2.1噪聲分析16

2.2.2背景分析17

2.2.3目標(biāo)分析17

2.3本章小結(jié)19

第3章 紅外弱小目標(biāo)圖像檢測(cè)方法20

3.1 高通濾波20

3.1.1理想高通濾波器20

3.1.2巴特沃斯高通濾波器21

3.1.3指數(shù)高通濾波器21

3.2 中值濾波21

3.3 自適應(yīng)門限22

3.3.1自適應(yīng)門限設(shè)定22

3.3.2自適應(yīng)濾波器23

3.4 本章小結(jié)24

第4章 仿真與討論25

4.1高通濾波器25

4.2中值濾波器32

4.3自適應(yīng)門限34

4.4仿真總結(jié)37

第五章 全文總結(jié)38

參考文獻(xiàn)39

致謝41

畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)42