收藏本站
收藏 | 论文排版

面向高速机动平台的多场景红外弱小目标低虚警检测算法

杨德振  
【摘要】:低虚警的红外弱小目标检测算法是战机、巡航导弹和弹道导弹等高速机动平台的红外远程探测系统的关键技术,这一类平台在对远距离目标探测时场景会发生变化,不同场景下的目标与背景的差异度悬殊,根据奈曼-皮尔逊(NP)检测准则~([1]),很难存在一套算法能兼顾所有场景的下目标的高性能检测。算法的检测门限、滤波器的噪声抑制往往适用于某种场景或者某种杂波,欲获取高的检测率,则需要降低检测门限,但复杂场景下的背景杂波与噪声一旦超过当前门限则会产生虚警。本文提出了一套可多个目标检测算法并行执行、根据场景进行实时判定输出的红外弱小目标低虚警检测算法流程及其信号处理体系框架。本文分析与研究了静平台和动平台对空中弱小目标的红外成像机理和图像特征,同步构建了高速机动平台的红外多场景目标与背景数据集,通过不同的标注方式,将其划分成弱小目标检测数据集和多场景多复杂度背景数据集,为场景分类和目标检测奠定了基础。为提升目标的信噪比和增强背景纹理特征,设计了多层递进的图像处理算法,包括:基于时空统计特性对红外成像系统中的缺陷元进行抑制填充;结合探测系统与信息熵实现目标区域实时调焦,从系统角度提升了弱小目标强度;采用双通道图像增强算法进行图位宽量化提升细节特征,为后续场景分类提供基础。对成像系统噪声和不同场景下虚警的特点进行分析,根据机动平台下的红外成像背景呈现出的场景复杂、快速变化的特点和信号处理系统的硬件实现要求,利用多任务学习的思想,提出了基于双边融合的实时红外场景分类与分割多任务学习网络模型(BFM-SCSeNet),准确有效地将当前帧红外图像的全图场景分类和区域分割结果并行实时输出,实现从浅层区域特征分割到深层场景理解,有效增强了红外弱小目标检测算法的多场景适应性。为了降低红外弱小目标检测算法的虚警率,在得到上一帧图像的区域分割结果的前提下,结合多横纵比局域显著性与引导滤波技术,提出了基于分区域自适应恒虚警的红外弱小目标检测算法,可用于空中复杂云背景和简单空背景,具有对高速机动目标较高的鲁棒检测能力;分析了对地下视复杂背景中出现的虚警特征,为了最大限度降低虚警,提出了基于高速机动平台相对速高比的跳帧机制,形成了KLT光流跟踪算法与核相关滤波结合的帧间差分红外弱小目标检测算法,利用可能出现的虚警间的矢量运动关系,实现复杂地面虚警的消除。根据“相体裁衣,应场景制宜”的算法思想和并行信号处理流程,采用VPX架构,提出了一套能进行多场景红外弱小目标低虚警检测的多算法并行执行的硬件系统框架,即并行多层流水信号处理框架PMPSPF,设计了硬件模块的电路,分析了该框架的工程实现效果,验证了目标局部平均信噪比大于0.89d B,目标尺度大于1个像素的多个尺度多个场景的红外弱小目标检测算法与硬件系统,实验结果表明,本文所提算法框架在高速机动平台下的不同场景的平均检测率达到99.3%,虚警率控制在10~(-5)以下,验证了本文所提算法的正确性以及所设计的硬件处理架构的实用性,为面向高速机动平台的多场景红外弱小目标低虚警检测提供了一套切实可行的系统级解决方案。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 朱文来;;基于测试不确定性的虚警研究[J];电子测量技术;2020年04期
2 马一路;;搜索网络中虚警干扰内容隔离技术研究仿真[J];计算机仿真;2014年11期
3 李泳泽;黄卫东;陈雨林;陈佳智;陈韩珊;;天气雷达天伺系统的虚警故障分析[J];广东气象;2012年06期
4 黄宗福;韩建涛;陈曾平;;天文光电图像序列空间目标虚警消除技术[J];光电工程;2011年06期
5 徐亨成,杨文杰;机内测试虚警分析及控制[J];国外电子测量技术;2005年05期
6 王洪迅;王红卫;;一种新的雷达告警器虚警机理[J];电讯技术;2013年02期
7 卢建斌,周文辉,胡卫东;舰载雷达实时虚警仿真技术研究[J];系统仿真学报;2004年06期
8 张雨,温熙森;基于灰色关联度和模糊贴近度的复杂设备瞬态虚警辨识[J];国防科技大学学报;1998年05期
9 冯金鹿;胡鹏;何荣钦;;基于特征分类的主动声呐降低虚警研究[J];舰船科学技术;2022年02期
10 冯俊涛;吴昊;;对海虚警抑制的数据处理工程方法[J];雷达与对抗;2014年02期
11 范炳奎;李颖晖;雷红利;严东超;;复杂电磁环境下飞机火警虚警问题分析[J];航空维修与工程;2009年05期
12 邢远见;陈翼;祝欢;李国刚;;基于支撑向量机的地杂波虚警抑制技术[J];现代雷达;2016年08期
13 任建国,张乐,张宝东,战德军;激光测距中的几种虚警抑制措施[J];光学与光电技术;2005年01期
14 游波;蔡志明;李磊;;一种有效抑制虚警干扰的累积和检验算法[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2010年02期
15 段祥雯;;自适应虚警处理框架研究与实现[J];计算机应用研究;2009年06期
16 周中亮;周冰;何永强;赵诚;;用CMOS探测脉冲激光中的虚警抑制技术研究[J];激光与红外;2008年02期
17 吕良;周超烨;陈春;金绍华;熊传梁;孙新轩;;基于虚警函数的侧扫声纳水下目标实时检测方法[J];海洋测绘;2013年04期
18 丁奕;沈春林;;雷达虚警及检测性能的研究[J];兵工自动化;2006年03期
19 张曜晖;石山;罗千舟;;NAMP系统虚警问题分析研究[J];航空维修与工程;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 张锴;刘荟萃;唐小妹;王飞雪;;非理想特性通道对MEDLL多径检测虚警的影响研究[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集(上)[C];2010年
2 任建国;张宝东;战德军;张乐;;激光测距中的几种虚警抑制措施[A];第十届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2004年
3 黄倩;金伟其;夏润秋;王霞;冯亮;彭云粮;;基于人眼时限模型的红外弱小目标探测实验及其分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 张煜婕;王宏飞;王秀春;;红外弱小目标及其场景仿真的改进方法[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
5 黄治俭;;关于红外弱小目标的一种跟踪算法研究[A];全国第十五届红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2015年
6 谭永红;雷兴华;;超精密定位系统宏动平台非平滑非线性动态模型辨识[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
7 康莉;谢维信;黄敬雄;倪小慧;;一种新的红外弱小目标实时跟踪方法[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
8 李竣屹;石林;;基于高速机载总线网络的应用数据监测技术[A];2016航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 杨德振;面向高速机动平台的多场景红外弱小目标低虚警检测算法[D];中国电子科技集团公司电子科学研究院;2022年
2 吕克洪;基于时间应力分析的BIT降虚警与故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
3 周松;高速机动平台SAR成像算法及运动补偿研究[D];西安电子科技大学;2013年
4 陆福星;天基红外弱小目标图像检测技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所);2019年
5 张典范;染色体切割装备宏动平台动力学特性及其控制研究[D];燕山大学;2010年
6 高金艳;新型探测体制下红外弱小目标检测技术研究[D];国防科技大学;2019年
7 张强辉;高速机动平台双基前视SAR成像方法研究[D];电子科技大学;2019年
8 胡永生;复杂背景中红外弱小目标探测方法研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张罡;两航天器碰撞预警中基于卡尔曼滤波的虚警抑制研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
2 何佳凯;基于深度学习的机载红外弱小目标检测技术研究[D];中国电子科技集团公司电子科学研究院;2022年
3 董永飞;基于场景先验知识的SAR目标检测及虚警去除[D];西安电子科技大学;2015年
4 赵智勇;低虚警水声遥控触发系统研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 方泽鹏;在线评论中的用户意见挖掘研究[D];厦门大学;2018年
6 高宋城;基于智能手机的用户人格感知及其应用研究[D];南京大学;2019年
7 叶子童;视觉显著性物体检测算法研究[D];武汉大学;2018年
8 邓博;基于深度学习的红外弱小目标相关滤波跟踪算法研究[D];电子科技大学;2019年
9 李智;基于张量分解的红外弱小目标检测算法研究[D];华中科技大学;2019年
10 王颖;红外弱小目标的检测与跟踪算法研究[D];电子科技大学;2019年
11 周伟强;动态弱小目标的图像检测技术研究[D];西安理工大学;2018年
12 包阳;情报雷达中的虚警抑制[D];南京理工大学;2010年
13 阎兵早;复杂背景下红外弱小目标图像仿真技术研究[D];重庆邮电大学;2013年
14 宫凯程;基于动平台的目标跟踪技术研究[D];华中科技大学;2019年
15 查雄飞;基于频率可调的高精密微动平台开发[D];广东工业大学;2018年
16 邱迁;用于芯片倒装角度补偿的柔性XYθ微动平台[D];广东工业大学;2018年
17 马立佳;装载车自动平台运动计算算法研究[D];燕山大学;2017年
18 宋留伟;复合随动平台分层优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
19 张荔哲;基于深度学习的红外弱小目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2021年
20 黄信安;红外弱小目标图像增强方法的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
中国重要报纸全文数据库 前12条
1 本报记者 尹屾 特约通讯员 姚蓓蓓 通讯员 赵咪 曹立娟;从“专家请进来”到“行家练出来”[N];东方烟草报;2017年
2 记者 张银炎;上柴新型高速机出口突破百台[N];中国船舶报;2004年
3 通讯员 梅巍;河柴公司进入中高速机市场[N];中国船舶报;2008年
4 本报记者 邢如飞;好用不贵“高速机”[N];东方烟草报;2015年
5 本报记者 李祥;“一根针”连起“万家线” 海口智慧联动平台助力城市管理提质[N];中国商报;2019年
6 中国兵工物资华东有限公司物流金融部 王黅 本报记者 张弦 邱熙然 李铮;金融实体纽带 银企联动平台[N];中国有色金属报;2017年
7 本报记者 罗之飏;“多规合一”将建信息联动平台[N];四川日报;2017年
8 记者 刘颖;高速机将成为中国船市主流产品[N];中国船舶报;2005年
9 记者顾艳伟;今年全力推进12315联动平台建设[N];中国消费者报;2009年
10 记者 朱小红;第97届“中针会”:做大线上线下互动平台[N];中国纺织报;2015年
11 佛山日报记者 冯慧雯;高明搭建“政媒企”联动平台撑企暖企[N];佛山日报;2020年
12 记者 方大丰;泛珠9省区工会打造维权联动平台[N];工人日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978