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《武汉理工大学》 2012年
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基于船载雷达图像的海上目标检测技术研究

徐恒  
【摘要】:导航雷达是舰船航行中必不可少的目标探测工具,雷达目标的检测和自动跟踪在军用和民用方面都具有重要价值。导航雷达在实际应用中受各种杂波、噪声和同频干扰等影响,雷达回波信号和雷达图像受到严重影响,目标检测率亟待提高,针对多谱探测预警课题的实际问题,本文在以下几个方面进行了理论研究和实验验证。 首先,本文对导航雷达图像预处理和目标检测技术的历史及现状进行了分析和总结,根据调研所了解到的情况对多谱预警中雷达图像目标检测的课题作了详细的规划,先对雷达图像进行预处理研究,然后进行目标检测。 雷达图像预处理部分:先对雷达图像特点作了分析,然后重点分析中值滤波和小波图像去噪,用中值滤波、自适应中值滤波、小波阈值降噪、小波结合中值或维纳滤波等方法对实采雷达图像做了仿真和分析,从PSNR值来看,小波图像去噪比中值滤波在PSNR值上有很大提高,中值滤波中十字形(或菱形)窗口比矩形和叉形窗口效果好,小波与中值、维纳结合的PSNR比小波单独去噪没有明显优势;在视觉效果上,维纳滤波与小波结合去噪的效果要优于小波单独去噪,全面衡量得出sym4小波降噪最优 雷达目标检测部分:分析了阈值分割法和边缘检测法,阈值分割法中Otsu和Ridler计算的阂值偏大,经典的KSW和最小误差法取得的阈值又偏小,针对雷达图像提出的改进的KSW法对怎样选取合适的权重系数没有理论可供参考,本文在已经提出的针对雷达图像改进的KSW方法的基础上,提出一种选择合适的权重系数的方法,最后用形态学滤波进行后处理;目标边缘检测中用四种不同的检测算子进行处理,其中Canny算子检测结果最好。实验结果表明改进的阈值计算法可以很好地分割目标,阈值分割法比边缘检测法检测结果好。 最后进行目标判别,因为在雷达图像中可能会有杂波的强反射回波被误检为目标,也可能会有目标回波太弱而被漏检,本文采取如下判别方法:对连续3帧雷达图像进行改进的阈值分割法的目标检测,将3帧检测结果中的任意两帧进行与运算剔除虚警,然后进行或运算,最后结合先验知识进行判别。实验结果证明该方法可以准确地判断出目标。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN957.52

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨德山;基于雷达图像的目标跟踪技术的研究[D];大连海事大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 种劲松,朱敏慧;高分辨率合成孔径雷达图像舰船检测方法[J];测试技术学报;2003年01期
2 刘斌;黄韦艮;杨劲松;范开国;陈鹏;丁献文;;基于船载雷达图像的海上船只检测方法[J];海洋学研究;2009年04期
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4 方莉;张萍;;经典图像去噪算法研究综述[J];工业控制计算机;2010年11期
5 吴一全,朱兆达;图像处理中阈值选取方法30年(1962—1992)的进展(一)[J];数据采集与处理;1993年03期
6 陈晓楠;索继东;柳晓鸣;;基于改进小波阈值函数的船用雷达回波去噪[J];沈阳工业大学学报;2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 种劲松;合成孔径雷达图像舰船目标检测算法与应用研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 雷浩鹏;数字图像去噪算法研究及应用[D];长沙理工大学;2010年
3 李鸿杰;XX雷达杂波抑制方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 高成志;基于X波段导航雷达海面回波图像的去噪和插帧修复研究[D];天津大学;2010年
5 冯文强;非局部算法在图像去噪中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
6 刘兴超;单帧红外图像弱小目标检测算法研究[D];华中科技大学;2005年
7 焦凤萍;合成孔径雷达图像的预处理方法研究[D];安徽大学;2007年
8 陈珊;合成孔径雷达图像上舰船目标的检测[D];上海交通大学;2008年
9 杨娜;基于小波变换的雷达图像处理[D];大连海事大学;2009年
10 黄琼丹;基于雷达视频的目标检测和录取方法研究[D];西安电子科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶志伟;张金平;赖旭东;;基于粒子群算法的最大交叉熵的图像分割方法[J];安徽农业科学;2007年23期
2 杨菁媛;方朝阳;陈晓玲;;基于多时相ENVISAT ASAR的鄱阳湖水面覆盖信息提取及其应用研究[J];安徽农业科学;2011年11期
3 吴一全;吴加明;占必超;;一种可有效分割小目标图像的阈值选取方法[J];兵工学报;2011年04期
4 郭臻;陈远知;;图像阈值分割算法研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2008年02期
5 高慧萍;吴炜;杨晓敏;何小海;;基于Gabor变换的嵌入式气表自动识别系统[J];成都信息工程学院学报;2008年01期
6 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年02期
7 张岩;王宝光;;手机面板表面质量在线检测系统的研究[J];传感器与微系统;2010年04期
8 张俊生;侯慧玲;赵晓霞;;基于高帽变换预处理的Otsu分割算法[J];传感器世界;2011年12期
9 李大卫;姜鹏远;王华强;刘松林;吴建华;;一种基于改进OTSU评价函数的图像分割方法[J];测绘科学;2010年01期
10 周晓伟;葛永慧;;基于粒子群优化算法的最大类间方差多阈值图像分割[J];测绘科学;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈逊;窦丽华;张娟;孙健;;一种使用图像信息熵的粒子群快速图像搜索算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
2 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
3 高原;胡绍海;;复杂海平面下序列图像的快速检测[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
4 赵丹培;刘尊言;姜志国;;空间目标的多DSP实时测量仿真系统[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
5 杨卫平;李忠科;王勇;吕培军;;基于区域的图像分割算法综述[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
6 李玉峰;李广泽;;一种快速的星敏感器星点提取方法[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
7 苗华;陈方涵;霍富荣;陈宇;王文生;;提高水上目标识别能力的方法研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
8 曹晓光;崔林艳;;基于阈值和水平集的尿沉渣图像分割组合算法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
9 李军;;基于二维直方图的指纹图像二值化[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
10 郑宏;李立;孙涛;;面向高分辨率卫星影像的水面船只免疫检测方法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
3 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
4 任明艺;时空联合的视频运动目标分割技术研究[D];电子科技大学;2010年
5 王德鑫;四路摄像头协同多重触控技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2010年
6 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
7 孙越泓;基于粒子群优化算法的图像分割研究[D];南京理工大学;2010年
8 张跃飞;车载摄像机数字稳像技术研究[D];电子科技大学;2011年
9 洪冠;X射线不规则肉厚度补偿及异物检测方法研究[D];南京林业大学;2011年
10 方雷;基于云计算的土地资源服务高效处理平台关键技术探索与研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贺静;基于DSP的鸡蛋蛋壳破损实时检测系统的研究[D];华中农业大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 郑亚能;X波段航海雷达图像预处理器的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 董景均;导航雷达信号采集及目标提取技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘奎凤;基于图论的图像谱分割技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 曹晖;运动多目标检测与跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 鲁统臻;星载SAR与AIS舰船目标检测技术研究[D];中国海洋大学;2010年
9 陈霞;二值文档图像鲁棒性水印技术研究[D];山东师范大学;2010年
10 刘国玉;半导电聚合物表面突起测量仪的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张辉 ,胡广书;DSP的特点、发展趋势与应用[J];电子产品世界;2004年09期
2 周树道;王敏;叶松;;利用小波域平滑和边缘保留的图像去噪算法[J];广西大学学报(自然科学版);2012年02期
3 赵松;李庆;江汉红;徐恒;雷明;;基于小波和形态学结合的雷达图像降噪算法[J];船电技术;2012年07期
4 刘文亮;朱维红;陈涤;张泓泉;;基于雷达图像的运动目标形态检测及跟踪技术[J];山东大学学报(工学版);2010年03期
5 郑钧;侯锐锋;;小波去噪中小波基的选择[J];沈阳大学学报;2009年02期
6 陈晓楠;索继东;柳晓鸣;;基于改进小波阈值函数的船用雷达回波去噪[J];沈阳工业大学学报;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫学昭;雷达目标检测与跟踪交互处理[D];大连海事大学;2011年
3 徐蔚然;基于视频处理的雷达图像目标检测与跟踪的研究[D];大连理工大学;2000年
4 郑志洵;运动目标检测与跟踪的研究与实现[D];浙江大学;2006年
5 王亮;光流技术及其在运动目标检测和跟踪中的应用研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 杨娜;基于小波变换的雷达图像处理[D];大连海事大学;2009年
7 王立宁;导航雷达回波信号数据采集与压缩技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 陈曦;基于高速DSP的图像跟踪技术研究[D];南京理工大学;2009年
9 李琼;基于图像匹配的目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵艳明,全子一;一种有效的小波-Wiener滤波去噪算法[J];北京邮电大学学报;2004年04期
2 李庆瀛;褚金奎;李荣华;王洪青;;基于卡尔曼滤波的移动机器人运动目标跟踪[J];传感器与微系统;2008年11期
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5 张红蕾;宋建社;翟晓颖;;一种基于二维最大熵的SAR图像自适应阈值分割算法[J];电光与控制;2007年04期
6 齐国清,索继东,张润泽;船舶导航雷达新技术及发展预测[J];大连海事大学学报;1998年03期
7 孙海善;基于DSP的雷达视频信号数字采集与检测[J];单片机与嵌入式系统应用;2005年06期
8 徐义贤,王家映;基于连续小波变换的大地电磁信号谱估计方法[J];地球物理学报;2000年05期
9 李新,程国栋,卢玲;空间内插方法比较[J];地球科学进展;2000年03期
10 侯民胜;秦海潮;;相参积累法抑制同频雷达间干扰研究[J];电子测量技术;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 周红波;耿伯英;;基于目标跟踪的无偏转换测量卡尔曼滤波算法研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 钟佑明;希尔伯特—黄变换局瞬信号分析理论的研究[D];重庆大学;2002年
2 种劲松;合成孔径雷达图像舰船目标检测算法与应用研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
3 刘钢;基于小波变换的航空图像处理及动载体多目标跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
4 王丽荣;基于小波变换的目标检测方法研究[D];吉林大学;2006年
5 陈思宝;基于t-混合模型和扩展保局投影的聚类与降维方法研究[D];安徽大学;2006年
6 李玉峰;小波分析在图像去噪与压缩中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
7 侯建华;基于小波及其统计特性的图像去噪方法研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宁贝佳;雷达杂波抑制技术研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 徐蔚然;基于视频处理的雷达图像目标检测与跟踪的研究[D];大连理工大学;2000年
3 王海霞;基于不变矩的目标识别算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
4 查品德;毫米波雷达回波去噪与特征提取研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 李琳;HHT时频分析方法的研究与应用[D];吉林大学;2006年
6 孔凡壮;遥感图像分割算法的研究与应用[D];国防科学技术大学;2005年
7 章琳;多小波图像去噪方法研究[D];江西财经大学;2006年
8 李士伟;XX雷达角编码器与数据接口系统研究[D];吉林大学;2007年
9 周蓓;X波段雷达海面流场信息提取技术研究[D];中国海洋大学;2008年
10 王益艳;图像去噪算法的研究[D];陕西师范大学;2008年
【相似文献】
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5 赵勇;吴成茂;;基于Itakura-Saito散度的图像分割法[J];西安邮电学院学报;2007年01期
6 贺向前;邓世雄;甘平;周丽华;;基于K-均值和区域生长计算法医损伤面积[J];重庆医科大学学报;2009年05期
7 李江涛;倪国强;黄光华;舒先标;;改进的遥感图像多种信息熵阈值分割算法[J];光学技术;2007年04期
8 胡学刚;吴勇;;基于轮廓结构元素和阈值分割的形态学去噪[J];计算机工程;2009年23期
9 于俊义;;血液细胞的图像阈值分割方法[J];甘肃科技;2009年12期
10 雷博;范九伦;;灰度图像的二维交叉熵阈值分割法[J];光子学报;2009年06期
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1 李辉;;面向图像视频编码的多规模匹配追踪图像表达法[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
2 顾蕊;赵建;刘伟宁;;一种基于模糊阈值的边缘提取方法[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
3 杜鹢;李秋华;;基于D-S证据理论的红外双波段图像目标融合分割[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
4 蒋薇薇;鲁昌华;郭铭铭;;改进的自适应开关中值滤波[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
5 张春耀;蒋建军;徐军;;基于形态学的SPOT5-PAN数据中道路信息提取方法研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
6 吴国平;吴亦奇;裘咏霄;杜志顺;;灰色自适应小目标检测[A];第19届灰色系统全国会议论文集[C];2010年
7 高原;胡绍海;;复杂海平面下序列图像的快速检测[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 卢飞远;程国建;潘华贤;;基于NiBlack的静脉图像的应用研究[A];第十二届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2010年
9 李峥嵘;;图像分割多阈值法在CT图像重建中的应用[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
10 赵娜娜;王向文;刘顺兰;;基于中值滤波与边缘插值的视频去隔行算法[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 特约记者 田安贵;061基地“产学研”合作势头猛[N];中国航天报;2009年
2 本报记者 滕继濮;无损检测技术:不放过一个“坏蛋”[N];科技日报;2011年
3 云南 莫凡;OCR字识别系统辅助软件使用技巧[N];电脑报;2002年
4 本报记者 吴佩;机器人摘棉花可以识别好与坏[N];农民日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘俊;基于钼靶图像的计算机辅助乳腺癌检测系统中关键技术研究[D];武汉科技大学;2012年
2 王骏;无监督学习中聚类和阈值分割新方法研究[D];南京理工大学;2011年
3 刘李漫;基于变分模型和图割优化的图像与视频目标分割方法研究[D];华中科技大学;2012年
4 叶万洲;中值型滤波的收敛性及层叠型滤波[D];南开大学;2001年
5 刘建军;基于图像局部不变特征的类属超图构建与目标识别技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 陈潇;图像目标三维几何不变量特征构造与应用[D];上海交通大学;2011年
7 石振刚;基于模糊逻辑的图像处理算法研究[D];东北大学;2009年
8 廖宜涛;基于图像与光谱信息的猪肉品质在线无损检测研究[D];浙江大学;2011年
9 李海燕;脉冲耦合神经网络及其在图像增强与人脸检测中的应用研究[D];云南大学;2010年
10 张红旗;基于图像处理技术的12Cr1MoV钢金相组织分析研究[D];内蒙古农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐恒;基于船载雷达图像的海上目标检测技术研究[D];武汉理工大学;2012年
2 田丽娜;苹果分级检测算法的研究[D];陕西科技大学;2013年
3 吴小巍;医学图像处理与识别方法研究[D];西安科技大学;2012年
4 刁立明;基于CT图像的肺实质自动分割的研究[D];山东经济学院;2011年
5 刘奎凤;基于图论的图像谱分割技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 卫颖奇;交互式图像推荐技术研究[D];西北大学;2010年
7 彭正涛;基于快速类圆中心定位算法的棒材在线计数系统的研究和设计[D];武汉科技大学;2012年
8 代伟;红外弱小目标的检测与识别[D];浙江大学;2008年
9 童静;基于数字图像的激光光斑的提取与位置检测方法[D];电子科技大学;2008年
10 罗霄凌;基于渲染的单幅图像的光源定位[D];华中科技大学;2011年
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