基于圖像處理的飛機(jī)尾焰檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)的研究.pdf

1、紅外輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，一切物體都會(huì)向外輻射紅外線，紅外探測(cè)器就是一種接收物體輻射出的紅外信號(hào)并輸出紅外圖像的裝置。紅外熱成像識(shí)別技術(shù)是對(duì)這些含有目標(biāo)的紅外熱圖像進(jìn)行處理來(lái)達(dá)到以檢測(cè)和識(shí)別目標(biāo)為目的的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，它不僅被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，在光學(xué)領(lǐng)域和圖像領(lǐng)域也是研究熱點(diǎn)之一。飛機(jī)尾焰的檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)利用低空衛(wèi)星攜帶的紅外熱像儀來(lái)探測(cè)目標(biāo)，并根據(jù)尾焰在各個(gè)階段呈現(xiàn)的不同特性來(lái)檢測(cè)與識(shí)別來(lái)襲的飛機(jī)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信

2、號(hào)，同時(shí)跟蹤信號(hào)，隨時(shí)采取主動(dòng)攻擊的方式。
　　文章利用飛機(jī)尾焰的紅外圖像，首先深入分析了尾焰、尾噴管、飛機(jī)蒙皮以及尾焰所處的背景的紅外輻射特性，研究了大氣紅外傳輸特性，為紅外探測(cè)器的工作波段選擇提供了理論依據(jù)。接著利用紅外圖像的成像特征以及尾焰紅外圖像的特殊性對(duì)尾焰紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理，在研究、比較和改進(jìn)已有算法的基礎(chǔ)上，提出了適用于尾焰紅外圖像的處理辦法，并得出基于區(qū)域紋理的分割方法能夠很好的將飛機(jī)尾焰從背景和機(jī)身中分離出來(lái)。其

3、次對(duì)尾焰成像的不同階段進(jìn)行了深入的研究，當(dāng)目標(biāo)離成像平面較遠(yuǎn)時(shí)，目標(biāo)在成像平面上表現(xiàn)為點(diǎn)目標(biāo)，可以利用的目標(biāo)信號(hào)極弱，這些極弱的目標(biāo)可能完全淹沒(méi)在背景中，征對(duì)點(diǎn)目標(biāo)圖像的特殊性文章提出了基于多階段處理的單幀圖像尾焰點(diǎn)目標(biāo)檢測(cè)以及基于時(shí)域廓線的多幀圖像檢測(cè)；在面目標(biāo)階段，尾焰的紅外圖像已經(jīng)具有一定的輪廓、紋理、面積等有用的特征，因此在這個(gè)階段文章提出了基于特征值提取的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)。
　　對(duì)目標(biāo)的識(shí)別文章主要從以下互不相關(guān)并且可行性較

4、強(qiáng)的幾個(gè)方面來(lái)提取尾焰特征：第一、形體特征，主要有復(fù)雜度和外接矩形的長(zhǎng)寬比；第二、溫度特征，主要由亮度平均值來(lái)體現(xiàn)；第三、目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)不變性，包括緊湊度以及幾何不變矩。針對(duì)紅外圖像的特點(diǎn)，提出了采用上述尾焰的各項(xiàng)特征組成的特征向量，并基于歐氏距離對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別研究。實(shí)驗(yàn)表明，這種方法具有很高的識(shí)別率以及較好的發(fā)展前景。
　　文章的最后給出了系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)，利用Matlab圖形用戶界面GUI作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，給出了軟件的設(shè)計(jì)理念以及界面布