对人工红外光照射地面目标的红外特性研究

针对目标的探测、识别、红外特性的模拟以及红外隐身技术的研究,建立了自然环境下人工红外光照射地面目标的理论模型,通过建立导热微分方程和边界条件,得到了计算人工光照时目标表面温度的方法。以某建筑物的表面为例,对采用不同光照时间、不同光照功率以及不同光照距离时目标的温度进行了仿真计算和讨论;在此基础上,对目标的红外辐射进行了计算与分析。结果表明:短时间照射时,目标红外特性改变取决于目标对光源的反射辐射;长时间照射时,取决于目标自身的辐射和对光源的反射辐射。     

基于红外小目标图像库的特征识别探测研究

为了进一步提高红外小目标的识别概率,利用主分量分析法提取了小目标红外图像的主分量特征用于识别探测。在具体计算时,分析了红外小目标图像的一般特征,并建立了图像库作为训练样本。最后对训练样本进行了灰度峰值分类,并选取不同数量的小目标图像进行实验。结果表明,目标在红外图像上呈现的灰度峰值大小几乎不影响小目标的识别,而随着训练样本数的增加,识别效果越好。     

基于三维块匹配与改进Top-hat的红外图像目标检测方法

针对复杂背景干扰下难以精确检测出红外图像目标的问题,提出基于三维块匹配(BM3D)与改进顶帽(Top-hat)的红外图像目标检测方法。该方法首先采用三维块匹配算法对红外图像进行滤波,更好地保留图像的边缘信息;其次构建改进Top-hat算子,利用不同大小、不同形状的结构元素对滤波后图像进行背景估计,得到校正后图像;最后对校正后图像进行阈值分割,得到目标图像。仿真实验结果表明,与经典Top-hat算法比较,提出的方法能够有效地增强红外图像对比度、抑制噪声干扰、减弱非均匀加热背景的影响,从而突出红外图像目标信息,使得红外图像目标检测更加准确。     

基于对极几何学的红外目标姿态估计

通过红外导引头获得目标不同姿态的图像序列,利用数字图像分析技术提取序列图像的匹配点。采用对极几何学方法求解匹配点之间的变换关系,并解算出目标三维空间信息,进而求得目标姿态信息。本方法彻底摆脱了目标表面控制点要求,简单、可靠地实现了对红外非合作目标相对姿态的估计。     

基于红外图像的海上船舶分割算法研究

根据海面红外图像的特点,提出了一种基于红外图像的海上船舶分割算法。采用均值移动算法和霍夫变换检测海天线,以海天线为基准确定船舶出现的区域,采用区域分割算法分割船舶目标,根据区域生长法得到不同的目标区域,最后根据实验验证的本算法的有效性。     

一种基于小波变换的可见光与红外图像融合算法研究

为了解决可见光与红外图像所表现的目标特征不一致的问题,提出了一种红外与可见光图像融合算法.首先利用小波变换将图像进行多尺度分解,然后提取不同分辨率、不同方向下的小波系数,采用不同的融合算法构造融合图像对应的小波系数,最后利用该小波系数重构融合后的图像.实验结果表明,该算法在红外与可见光图像融合处理中取得了很好的融合效果,有效地将红外和可见光对同一目标所表现出不同的特征、细节融合在一幅图像里,增加了单幅图像的信息量,丰富了目标的信息层次,为图像显示观察和后续图象处理系统获取信息提供了基础.     

基于数学形态学的红外图像预处理算法分析

红外图像预处理是红外图像信号处理过程中的一个重要步骤,而选择一个好的滤波算法是预处理的关键。本文采用几种典型的预处理算法对海上舰船目标的实测红外图像进行了处理,并以数学形态学滤波为主,着重对比和分析了不同的结构元素对滤波效果的影响。实验结果表明,结构元素的选取对数学形态学滤波至关重要,应根据不同的背景和目标的特殊性作出综合分析,从而使预处理的效果更加显著。     

防空导弹红外成像寻的制导技术研究

结合对目标红外特性的研究，阐述了在复杂背景条件下防空导弹对目标的红外成像寻的制导原理．综合分析了地面背景的辐射特征和军用飞机作为防空导弹攻击对象的目标红外辐射特性，给出了几种目标红外特征的提取方法及算法。     

红外运动小目标检测方法综述

红外运动小目标的检测,对提高红外成像系统的作用距离,具有重要意义。文中对先检测后跟踪(De-tect Before Track,DBT)和先跟踪后检测(Track Before Detect,TBD)两类红外运动小目标检测方法进行了对比,指出两类方法在目标检测中的适用场合。同时对红外目标检测领域存在的问题进行深入分析,最后指出了该领域可以深入研究的方向,以供后续开展红外目标跟踪与识别工作作为参考。     

红外成像制导末端局部图像识别跟踪研究

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题,提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理;选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据,提出适合导弹的目标快速识别算法;通过计算红外成像制导末端目标图像,在导引头焦平面上的投影面积的变化情况,分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响,研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求,选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点;搭建红外成像制导仿真场景,对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标,减小红外成像导引头跟踪盲区,实现红外成像制导末端的平稳跟踪。     

小型红外目标模拟器研制

某型空空导弹改进型采用新的目标探测技术和器件,对模拟目标的特性要求较高,必须针对性地研制相应的目标模拟装置。介绍了一种小型红外目标模拟器的组成及其系统设计方案,经实际应用,效果良好,可广泛地应用于外场并可支持各种内场科研试验,为科研和部队技术保障增添了得力的辅助设备。     

基于五轴转台红外目标/干扰模拟器的实施方案

基于五轴转台的红外制导武器半实物仿真系统,以目标 /干扰环境成像质量好、光能利用率高、目标视线误差小为特色,是红外半实物仿真领域的佳作。而基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的轻质量和抗震动、抗冲击性能,是其中的关键。本文介绍了基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的实施方案, 系统设计过程中为减轻其质量采取的一系列重要的措施,以及系统误差源的分析和误差的分配原则。     

飞机目标红外特性计算与图像仿真

飞机高空高速飞行条件下,红外图像的获取通常较为耗时、费用昂贵,且受不同成像条件的影响严重。为解决这类问题,从分析飞机目标红外辐射特性出发,提出飞机蒙皮、尾喷口及尾焰在不同波段、不同角度下的红外特性计算方法,建立一种飞机红外成像仿真模型。以面向对象技术设计仿真对象、类和人机接口,通过VC软件平台编程生成动态红外图像。在红外制导和火力控制中,仿真图像对目标检测和跟踪研究具有一定参考价值。     

目标在复杂背景中的红外成像特性研究

结合对目标的红外成像特性研究,重点分析了地面杂散背景的辐射和散射特征、军用飞机的红外辐射特性,最后阐述了在复杂背景条件下防空导弹对目标的红外成像寻的制导原理。     

红外成像靶船辐射特性模拟设计

针对采用典型舰船实测分析与理论计算相结合的方法,通过对舰船烟囱和动力舱等关键部位红外辐射特 性进行研究,构建典型舰船红外辐射分布几何模型。利用水平投影和网格划分方法,对典型舰船目标红外辐射面积 和辐射温度空间分布特性进行量化提取,完成模拟典型舰船目标形状和红外特性靶体的设计。与实船对比测试结果 表明,该设计实现了对模拟靶船逼真程度评估。     

热释电红外敏感器的温差响应特性

利用热释电红外敏感技术能够有效的探测复杂背景环境中的热目标。针对扩展目标和小目标两种情况,将目标和背景的温度差与其在敏感器处产生的有效入射辐射联系起来,对热释电红外敏感器的温差响应特性进行了研究。结果表明,在同一背景温度下,红外敏感器响应率与温差并不遵循线性关系;同一温差下,背景温度越高敏感器输出信号越大;在小目标情况下,对于给定尺寸和温差的目标,红外敏感器响应幅值随距离增大而显著减小。     

长波红外景象模拟器投影光学系统无热化设计

基于数字微镜器件（digital micromirror device,DMD）的红外景象模拟器能够为红外系统性能测试与评估提供先进的手段。根据DMD的工作原理,确定了以分光棱镜来连接照明系统和投影系统的红外景象模拟器总体方案。探讨了红外景象模拟器投影光学系统的像差特性、光学设计和无热化的设计方法,设计了一套工作在长波红外8~12μm,F#为2.8,视场角为3°的投影光学系统,并对该系统在40~60℃之间进行光学被动式无热化设计。结果表明：该系统在所要求的温度范围内,光学传递函数均接近衍射极限,成像质量满足系统的设计要求,并具有辐射能量损失小、分辨率高、结构紧凑等特点。     

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。     

海天背景红外辐射特性研究

在红外波段,背景的辐射特性直接影响红外武器对目标的探测和识别能力,文章就海天背景辐射特性进行了分析和讨论,并用Modtran大气传输模型软件计算了不同天顶角和不同观测高度时海天背景辐射亮度。     

探测巡航导弹的方法概述

对巡航导弹进行预警探测，是拦截巡航导弹的首要条件。分析了巡航导弹的目标特性和红外辐射，建立了红外无源成像探测与传统探测技术相结合的预警探测系统，从而实现远距离预警，提高对目标的发现概率。