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《西安电子科技大学》 2010年
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复杂背景下红外弱小目标检测算法研究

李欣  
【摘要】: 红外弱小目标检测技术是红外预警系统中的核心技术,这类武器系统对国家安全起着极为重要的作用。为此,本文就红外弱小目标检测问题进行了深入的分析与讨论,提出了新的检测方法与算法研究思路,并从系统实现角度对武器系统的设计进行了详细的论述,提出了两种红外搜索与跟踪系统的组网构想,为红外预警系统的设计提供了相关依据。 本文从不同角度对红外弱小目标图像进行分析,提出了新的弱小目标检测方法: 利用图像方差加权信息熵对红外弱小目标图像进行分析,并将其作为对图像复杂度定量描述,深入讨论了不同类别区域复杂度特征值的本质成因,并基于此构造了新的图像预处理方法与自适应门限分割方法,进而实现了对红外弱小目标图像的自适应门限分割完成目标检测。 利用模糊分类的思想对红外弱小目标图像进行分析,根据红外弱小目标图像中不同区域灰度分布情况,将图像分为多个类别区域,并定义了类别特征矢量,同时依据模糊分类准则定义了类别相似系数,进而对图像中不同区域进行类属性判别,最后通过对弱小目标类别进行提取从而实现弱小目标检测。 对基于分类模型的模糊分类弱小目标检测方法进行扩展:重新构造分类模型,根据类别核及其类别特征矢量,结合模糊分类理论定义了类别相似系数,并定义了类别贴近度来实现不同类别区域的类别归并,从而解决了因红外弱小目标图像中包含本文建立的类别区域不全而带来的误分类问题,得到了一种全新的弱小目标检测思路。对上述两种基于模糊分类目标检测方法进行了进一步的推广,得到了基于分类算法的算法框图。 对传统的空域背景抑制算法对复杂背景抑制效果较差的本质原因进行了分析,首次将区域方向直方图概念引入弱小目标检测领域,并基于此构造了背景抑制改进方法:根据背景区域的灰度分布特点针对性的构造背景抑制算法,引入了区域方向直方图作为不同区域的类别判别依据,并定义了每类类别共性模板与共性背景预测系数模板,将局部二值模式(LBP)作为类别区域的结构表达方式,利用其对不同区域的背景预测系数模板进行修正以得到适应每个区域的系数模板,由此,实现了对传统背景抑制算法的改进。 最后,从系统实现角度出发,对弱小目标检测系统的组成与设计进行了较为深入的研究,给出了适用于实时弱小目标检测系统的软硬件工程化设计与开发方法,并提出了预警与火控系统组网的两种构想,为该系统在实际的应用提供了设计依据。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP274.52

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 胡谋法;董文娟;陈曾平;;二维序贯岭回归图像背景估计算法及其参数优化[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
10 董文娟;王宏义;王卫华;陈曾平;;低空弱小红外目标自动检测跟踪实时信息处理机设计与实现[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李璟;露天停车场车辆检测与跟踪算法的研究[D];淮北师范大学;2010年
2 胡婷婷;星地光通信系统ATP软件控制模块研制[D];电子科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 雷盼飞;刘颖;罗天文;杨伟斌;;一种快速的SAR图像目标检测方法[J];测绘信息与工程;2011年06期
8 韦洪丽;于新波;赵文仓;高彦臣;;基于多小波的医学图像阈值分割算法研究[J];CT理论与应用研究;2009年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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6 张峰;红外成像ATR系统中的数字图像处理及识别检测分类技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐晓鹏;基于改进SIFT算法的目标识别研究[D];南京理工大学;2011年
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3 成玉娟;液体中小目标检测算法研究及应用[D];浙江大学;2002年
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6 黄林梅;低信噪比红外弱小运动目标先跟踪后检测(TBD)的检测方法研究[D];华中科技大学;2004年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 徐军;红外图像中弱小目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
3 杨磊;复杂背景条件下的红外小目标检测与跟踪算法研究[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙翠娟;复杂背景条件下的红外运动小目标检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 于雪莲;复杂背景条件下红外运动目标的实时探测和跟踪技术[D];南京理工大学;2004年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 石利霞;肖作江;杨瑞宁;安志勇;;红外动态尺寸在线检测技术研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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10 黄彬香;红外气体分析法测定单叶光合速率常见问题及误差分析[D];中国农业大学;2003年
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