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《国防科学技术大学》 2004年
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强背景弱信号目标光电检测技术研究

邹江威  
【摘要】:光电探测技术作为高精度的测量方式,在空间目标监测中发挥着骨干作用。背景很强时对弱目标的检测,一直是限制光电探测设备监测能力的瓶颈。研究如何提高光电设备在强背景情况下对弱目标的检测和提取能力,对于提高光电设备全天时工作水平,增强对空间监测能力具有重大意义。 本文在对目标光学特性和光电探测技术进行分析的基础上,重点论述了作为强背景弱信号目标光电检测核心技术的低信噪比小目标检测提取技术和光谱滤波技术。 介绍了目标与环境光学特性和光电探测技术相关知识、研究内容和发展趋势,针对文章主要研究内容,重点分析了目标光学散射特性和光谱特性。 针对低信噪比小目标检测和提取,在分析低信噪比小目标特性和研究方法的基础上,提出了结合形态滤波与图像流法的小目标检测提取技术路线,详细论述了方法的原理和具体实现,给出了仿真实验结果,验证了方法的有效性。 对天空背景进行了观测和数据处理,分析了天空背景强度和光谱变化规律,验证了光谱滤波技术在提高目标与背景信噪比方面的有效性,通过分析空间目标与背景的能谱分布规律,给出了光谱滤波技术的具体应用方法。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP274.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王建军;;白天强天空背景条件下空间目标探测能力分析[J];飞行器测控学报;2007年06期
2 袁明辉;郭天太;;光电检测技术的发展趋势及应用前景[J];科技风;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 梁伟;光电经纬仪数字化加速度传感系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 牛武斌;基于GPU的目标对背景红外辐射的散射计算[D];西安电子科技大学;2011年
2 谌欣;基于运动特征的纬纱探测方法研究及实现[D];浙江理工大学;2011年
3 王岳鹏;基于振动传感网防入侵目标探测算法的设计与实现[D];安徽大学;2010年
4 安光辉;基于光电检测原理的棉花质量流量在线测量系统设计及研究[D];石河子大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 沈宇键,何昕,郝志航;图象序列中检测运动小目标的递归算法[J];光电工程;2000年02期
2 周卫祥,孙德宝,彭嘉雄;红外图像序列运动小目标检测的预处理算法研究[J];国防科技大学学报;1999年05期
3 陈朝阳,张桂林;提高红外点目标图像单帧检测概率的背景抑制法[J];华中理工大学学报;1997年12期
4 吴巍,彭嘉雄,叶斌;一种云层背景抑制与小目标检测方法[J];华中科技大学学报;2001年11期
5 王凯,孙德宝,彭嘉雄;红外图像序列运动小目标的图像流检测法[J];华中理工大学学报;1998年09期
6 戴青云,余英林;数学形态学在图象处理中的应用进展[J];控制理论与应用;2001年04期
7 张弘,赵保军,朱梦宇,史彩成;复杂背景下的红外运动弱小目标的实时检测[J];系统工程与电子技术;2001年08期
8 王勇,赵保军;复杂背景下低信噪比点目标的实时检测算法及实现[J];系统工程与电子技术;2002年12期
9 熊辉,李吉成,沈振康;运用形态膨胀检测红外运动点目标[J];系统工程与电子技术;1998年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
2 温春友,张学东;一种新的指纹图像轮廓分割算法[J];鞍山科技大学学报;2004年05期
3 巨养锋;薛建国;张乐;于志辉;张雷;;激光隐身效果评估方法研究[J];半导体光电;2011年03期
4 张劲民,袁华,何铁山,刘俊峰;烟箱法测试固体推进剂羽烟光学透过率[J];火炸药学报;2005年01期
5 王飞;万少松;袁华;;红外/毫米波雷达双模导引末状态的目标跟踪算法[J];兵工自动化;2006年10期
6 高卫;镜面反射目标激光雷达截面的估算方法[J];兵工学报;2004年06期
7 张弘,赵保军,史彩成,毛二可;一种快速实时的低信噪比红外点、斑点目标检测方法[J];北京理工大学学报;2001年03期
8 符彦飙,刘亚楠,孙爱民;“《天文学概论》CAI课件”的制作及教学应用探索[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年03期
9 邓小英,李英,张宏梅,肖玲;用序列二维轮廓线重建三维形体表面的方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
10 宋雨潭;纪秀;;基于数学形态学二值图像分割算法的研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 洪普;王群;阮建斌;郭晓东;;复杂背景红外弱点目标检测[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 董宇星;孙海江;刘伟宁;;基于背景抑制和灰度形态学的弱小目标检测[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
3 傅志中;刘镰斧;李在铭;;M-G分布模型与点目标自适应检测算法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 王书宏;胡谋法;陈曾平;;强背景下空间目标光电探测的可行性分析[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
5 李文光;韩萍;吴仁彪;;一种改进的卡尔曼滤波背景减除方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 杨锐;万敏;路大举;;基于Tracepro的卫星光学特征模拟[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
7 杨锐;郑捷;万敏;路大举;冷杰;;激光散射特性测量[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
8 万敏;冷杰;杨锐;路大举;黄志伟;;尾焰红外辐射的光谱特性及空间分布特性的计算[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
9 陈曦;韩金芬;刘绍从;尚为;张少茹;;基于运动图像序列的烟花爆竹炸点目标飞行的检测[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 刘威;何波;张刚;张翠荣;张晔;;红外弱小目标图像检测预处理方法对比研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李华;激光制导信息场仿真关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 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
3 徐实学;材质表面散射光偏振特性分析用于空间目标探测的研究[D];南京理工大学;2011年
4 钱惟贤;复杂背景下红外小目标探测与跟踪若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
5 刘靳;红外成像目标检测与识别方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 刘勍;基于脉冲耦合神经网络的图像处理若干问题研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 蓝朝桢;空间目标天基光学观测系统建模与探测能力分析[D];解放军信息工程大学;2009年
8 刘涛;中段弹道目标群天基红外成像探测与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 张路;捷联平台成像末制导关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 王暕来;红外多光谱弱小运动目标的探测与识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
2 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈泮洁;基于FPGA的视频采集系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王敏;MTSAT卫星云图中对流初生的自动预报算法研究[D];中国海洋大学;2010年
5 毋桂萍;粮食颗粒图像分割技术的研究[D];河南工业大学;2009年
6 韩丽;指纹图像预处理算法研究与实现[D];青海师范大学;2010年
7 刘伟;针状晶体图像目标识别方法[D];浙江大学;2010年
8 王林;视频图像序列中的人体运动分析[D];昆明理工大学;2009年
9 王惠;视频序列中运动目标的检测与跟踪[D];昆明理工大学;2008年
10 冉平;机场安防视频目标跟踪算法研究设计实现[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔旭涛;杨日杰;何友;;基于DSP信号处理系统的自适应滤波器[J];兵工自动化;2010年01期
2 杜晓明;陈岩;;无线传感器网络研究现状与应用[J];北京工商大学学报(自然科学版);2008年01期
3 吕妍红,崔中兴;环形激光陀螺信号分析与处理[J];传感技术学报;2004年02期
4 付强文,张英敏;光纤陀螺信号处理的实用方法[J];传感技术学报;2005年01期
5 石云波;刘俊;王玲;;地面运动目标的震动信号的特性分析[J];传感技术学报;2007年04期
6 陈安健;光纤角位移传感器的设计与应用[J];传感器技术;2000年05期
7 刘晓丹;武俊;林雪仁;;战场目标识别中的D-S证据理论应用[J];传感器与微系统;2007年11期
8 杨秀华,吉桐伯,陈涛;卡尔曼滤波器在光电经纬仪中的应用[J];测试技术学报;2003年04期
9 赵金宇,李文军,王德兴,王建立;预测滤波技术在光电经纬仪中的应用仿真[J];测试技术学报;2004年04期
10 刘仁学,金锋,陆增喜,王师;单支管中气固两相流质量流量测量的新方法[J];东北大学学报;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王建立;光电经纬仪电视跟踪、捕获快速运动目标技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 王章野;地面目标的红外成像仿真及多光谱成像真实感融合研究[D];浙江大学;2002年
3 杨祥龙;随机共振理论在弱信号检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
4 毕永利;多框架光电平台控制系统研究[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
5 赵雪平;地震波传播性质及地震勘探弱信号的混沌振子检测方法研究[D];吉林大学;2006年
6 胡浩军;运动平台捕获、跟踪与瞄准系统视轴稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 李文军;复合轴光电跟踪系统控制策略的研究[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
8 张智永;光电稳定伺服机构的关键测控问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 江照意;典型目标场景的红外成像仿真研究[D];浙江大学;2007年
10 张伟清;卫星红外辐射特性研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩林;基于LM3S系列ARM的便携式气相色谱仪控制系统研究[D];西华大学;2011年
2 薛妍;大气光谱辐射传输与散射特性及应用[D];西安电子科技大学;2001年
3 刘安安;目标与环境光散射辐射特性与应用研究[D];西安电子科技大学;2002年
4 刘荣辉;地面立体背景与沿海地面背景红外辐射特性的研究[D];南京理工大学;2003年
5 李虎明;小信号混沌检测研究[D];西安理工大学;2005年
6 李鹏;采棉机测产系统智能监控技术研究[D];中国农业大学;2005年
7 兰瑞明;弱信号检测方法研究[D];电子科技大学;2005年
8 宋春云;混沌振子理论在微弱信号检测中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 赵卫东;数据融合在入侵检测中的应用研究[D];河北大学;2006年
10 吕旗;基于虚拟仪器的光电检测实验台的研究[D];长春理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王国强;陈涛;王建立;;地基空间目标探测与识别技术[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年02期
2 钟兴;贾继强;金光;曲宏松;刘国嵩;;机载导航白天星敏感器的探测性能及总体设计[J];光学精密工程;2011年12期
3 卢栋;;空间目标白天光电探测能力分析[J];现代电子技术;2011年16期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 舒锐;卫星目标识别与特征参数提取方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王天聪;航空导航白天星敏感器技术研究及光学系统优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 何必威;激光刀具校准系统设计以及应用研究[D];华南理工大学;2011年
2 李晶晶;人工神经网络技术在光电检测中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
3 李高丰;激光在线测量信号特性及甄别方法研究[D];华南理工大学;2010年
4 李大钊;海面红外辐射与散射特性研究[D];西安电子科技大学;2012年
5 张鑫;基于GPU编程的红外反射特性建模与仿真[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 熊辉,沈振康,魏急波,李吉成;低信噪比运动红外点目标的检测[J];电子学报;1999年12期
2 彭嘉雄,周文琳;红外背景抑制与小目标分割检测[J];电子学报;1999年12期
3 周卫祥,孙德宝,彭嘉雄;红外图像序列运动小目标检测的预处理算法研究[J];国防科技大学学报;1999年05期
4 熊辉,沈振康;低信噪比抖动红外点目标的检测[J];国防科技大学学报;1998年02期
5 朱红,赵亦工;基于背景自适应预测的红外弱小运动目标检测[J];红外与毫米波学报;1999年04期
6 李吉成,沈振康;红外起伏背景下运动点目标的检测方法[J];红外与激光工程;1997年06期
7 彭嘉雄,彭铁;弱目标检测的图像流法[J];红外与激光工程;1996年04期
8 杨卫平,沈振康;红外图像序列小目标检测预处理技术[J];红外与激光工程;1998年01期
9 徐军,向健勇,林晓春,周翔;背景预测方法在空中红外弱小目标检测、识别中的应用[J];西安电子科技大学学报;1998年04期
10 张弘,赵保军,史彩成;对低信噪比下的红外点目标高检测率的研究[J];系统工程与电子技术;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡永生;陈钱;钱惟贤;管志强;;扫描型红外预警系统中弱小目标的检测算法[J];光子学报;2008年11期
2 汪方斌;姬敬;李彬彬;刘艳丽;邵长霖;;路况识别仪光电检测电路设计[J];仪表技术;2009年12期
3 宋路,张从周,李成志;智能化激光扫描检测系统的研究[J];长春光学精密机械学院学报;1997年04期
4 李林林;;线宽检测中的量子噪声[J];半导体光电;1991年01期
5 贾洁;张晓燕;蒋华勤;;模拟路灯控制系统[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2010年04期
6 韩洋;常天庆;田雪咏;史少华;;基于光电技术的炮控系统动态性能检测方法研究[J];计算机测量与控制;2011年02期
7 赵春晖,孙圣和;一种形态开、闭自适应加权组合滤波器[J];电子学报;1997年06期
8 何清杭,何继善;基于形态滤波的灰度图像平滑[J];长春工业大学学报(自然科学版);2004年02期
9 郭立芝;;一种自动往返小车的设计与制作[J];河南机电高等专科学校学报;2010年03期
10 刘正岐;激光陀螺光电检测电路的低噪声设计[J];电讯技术;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 万增然;詹亚锋;王有政;;深空通信中基于叠加辅助序列的同步算法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年
2 刘企英;;叠前信噪相干分离法及其应用[A];1990年中国地球物理学会第六届学术年会论文集[C];1990年
3 苏维柱;;低信噪比地震资料处理技术[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
4 刘衍娜;裴奉奎;;低信噪比核磁共振信号的线性预测分析[A];第六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1990年
5 陈济;吕建工;张仲谋;;低噪声光电检测电路的设计与实现[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
6 杨勇;乔辉;方志良;母国光;;一种集成芯片引脚外观检测系统的研究[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
7 余农;吴常泳;汤心溢;李范鸣;;红外自动目标识别技术研究——自适应背景估计[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 昌彦君;彭复员;朱晓亮;;水下激光图像的多尺度形态滤波处理[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
9 徐速;张奕麟;;低信噪比状态下地震观测系统标定方法的研究[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年
10 陈明月;;一种新型的光电检测运动随机补偿差动机构[A];'96全国方便食品加工与包装技术交流会论文集[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张云普 通讯员 全攀峰;大庆物探中标东三江处理项目[N];中国石油报;2005年
2 黄雪梅;“金点子”带来南宁烟厂卷接包车间TPM大成效[N];经理日报;2008年
3 汪华南朱海波;层析成像技术面临挑战[N];中国石化报;2007年
4 李晓 李靖;光电检测电路实现远程唤醒和关闭(下)[N];电子报;2008年
5 通讯员 姜志友;形成三维采集特色技术[N];中国石油报;2005年
6 通讯员 李金生 刘玉玲;突破塔里木油气勘探“瓶颈”[N];中国石油报;2005年
7 李金水;地震勘探决战天山南[N];中国石化报;2007年
8 ;PL4000系列芯片:可实现互操作[N];中国电子报;2009年
9 天津 王竹青;鼠标的维护[N];电脑报;2004年
10 记者 何瑞琳;市人大组织专题视察[N];扬州日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜民;基于光电检测与信息处理技术的纳米金免疫层析试条定量测试的研究[D];福州大学;2005年
2 乐波;基于混沌振子与小波的低信噪比信号检测研究与应用[D];电子科技大学;2009年
3 郭林峰;状态实时监控与损伤快速修复的光纤智能结构研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 陈仲生;直升机旋转部件故障特征提取的高阶统计量方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 张兵;光学图像末制导中的点目标检测与识别算法研究[D];国防科学技术大学;2005年
6 顾建峰;阵列信号处理中的若干问题研究[D];电子科技大学;2008年
7 白兴宇;基于联合信息处理的声矢量阵测向技术[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 李红艳;图像低信噪比小目标检测与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
9 王明阳;非合作超宽带冲激无线电信号检测技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 张晓明;电子对抗中直扩信号参数估计技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹江威;强背景弱信号目标光电检测技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
2 建天成;模糊技术在光电检测中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
3 杜习光;农药残留光电快速检测系统研究[D];西南大学;2010年
4 张波;红外背景、低信噪比条件下的小目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 张颖;基于数值形态滤波的红外目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
6 温晓栋;基于形态滤波和恒虚警率的红外目标检测算法的研究[D];北京交通大学;2012年
7 李晶晶;人工神经网络技术在光电检测中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
8 王福招;基于虚拟仪器的光电信号处理技术的研究[D];东北石油大学;2012年
9 陆华;多结构自适应形态滤波及其在地震图像处理中的应用[D];成都理工大学;2012年
10 黄畅;基于高阶累积量的低信噪比复杂信号识别研究[D];华中科技大学;2004年
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