紅外成像目標(biāo)檢測(cè)與定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以“基于紅外成像的目標(biāo)檢測(cè)與定位系統(tǒng)”為應(yīng)用背景，主要針對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)——紅外成像系統(tǒng)標(biāo)定、紅外目標(biāo)檢測(cè)和定位進(jìn)行了研究。論文的主要工作如下： 1、介紹紅外輻射理論和紅外成像系統(tǒng)(非制冷焦平面紅外成像系統(tǒng))的工作原理，分析影響目標(biāo)及背景紅外圖像的因素，以分析結(jié)果為指導(dǎo)通過對(duì)目標(biāo)、背景圖像數(shù)據(jù)的戶外測(cè)量，獲得目標(biāo)在不同時(shí)間、不同季節(jié)、不同狀態(tài)及不同背景的紅外圖像。 2、針對(duì)紅外成像系統(tǒng)所成圖像具有對(duì)比度低、缺乏細(xì)節(jié)信息等

2、特點(diǎn)，提出一種新的紅外成像系統(tǒng)標(biāo)定方法。此方法以針孔成像模型作為紅外成像系統(tǒng)模型，選擇小熱源作為標(biāo)定點(diǎn)，以WGS-84坐標(biāo)系作為世界坐標(biāo)系，引入北東天坐標(biāo)系，先通過借鑒主動(dòng)視覺的思想控制紅外成像系統(tǒng)繞光心旋轉(zhuǎn)得到外部參數(shù)，然后借助GPS接收機(jī)測(cè)得標(biāo)定點(diǎn)世界坐標(biāo)，利用這些標(biāo)定點(diǎn)的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)由最小二乘估計(jì)求解內(nèi)部參數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明新方法精度高、成本低，適合于實(shí)際應(yīng)用。 3、分析了常見相關(guān)濾波器的原理和性能，詳細(xì)介紹了一種新型的以

3、KFT為基礎(chǔ)的二次相關(guān)濾波器的設(shè)計(jì)過程，并由此完成紅外目標(biāo)檢測(cè)。仿真結(jié)果表明此方法不但能檢測(cè)出真正目標(biāo)，還能在一定程度上區(qū)別亮度更高的虛假目標(biāo)，是一種非常有效的檢測(cè)算法。 4、在完成紅外成像系統(tǒng)標(biāo)定和目標(biāo)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，借鑒主動(dòng)視覺的思想提出了一種基于UKF的紅外目標(biāo)定位方法。此方法以控制紅外成像系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)為前提，由紅外成像系統(tǒng)成像模型參數(shù)推導(dǎo)量測(cè)方程，利用多組目標(biāo)的像素位置通過UKF對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。仿真結(jié)果表明：當(dāng)初始狀念及其相伴