海面红外舰船目标背景对比度的统计特性分析

在灰度的增益与偏置不变，以及目标背景对比度定义的基础上，研究了海面红外舰船目标背景对比度的特征，通过对大量实际海面红外舰船目标图像的统计分析，获得了海面红外舰船目标与其周围背景及背景与背景的统计特性，研究结果可用于海面红外舰船目标的检测中。     

基于图像合成的红外点目标图像生成方法研究

本文提出了一种红外图像仿真方法.首先对目标在探测波段内的辐射强度的组成和光谱分布特点进行了分析,并对目标的辐射强度、光谱分布和运动等特征量进行了模拟.然后根据大气和成像系统的调制传递函数建立了相应的大气效应模型和成像系统效应模型.最后根据红外成像原理并结合探测器参数,将目标的仿真模型与实拍的背景红外图像通过图像合成算法进行融合,从而实现了目标与场景的快速生成.该方法通过理论数据和实验数据的结合,提高了场景的可靠性,对于测试和评价红外搜索跟踪系统具有一定的参考价值.     

一种基于局部熵的海背景红外目标检测算法

介绍了一种新的红外目标检测方法。在对图像中值滤波之后,用3×3的窗口计算图像局部熵,从而使由局部熵映射的灰度图像中的目标边缘更加清晰,在此基础上使用适应性更强的Canny算子进行边缘检测。实验证明,对于海面目标和海面背景的灰度对比度比较小的红外图像,此方法提高了检测概率。     

深空动态场景目标红外图像仿真研究

针对深空背景空间目标的红外图像仿真问题,首先根据热平衡理论,对典型空间目标进行建模,得到目标不同部分的温度;然后建立目标的红外辐射模型,得到目标的红外辐射光谱特性;接着提出了一种基于红外星表数据库的星空背景建模方法,模拟任意时刻,任意视场大小和指向的红外星空背景;最后得到了不同距离、不同姿态空间目标与深空背景合成的红外图像仿真序列,实现了探测器不断接近目标过程中的红外辐射图像仿真.     

基于非线性映射模型的红外弱小目标图像仿真

针对远距离红外弱小目标检测算法的研究和性能评估需要大量测试图像的现状，提出了一种基于非线性映射模型的红外弱小目标图像仿真方法。首先，通过理论计算和实际拍摄得到实验目标的辐照度与成像灰度值映射数据，并利用该数据对多种备选映射模型进行评估，得到最佳的基于拟合的非线性映射模型；然后，将该映射模型应用到实际目标图像的仿真过程中，得到能反映实际亮度变化的目标仿真图像；最后，考虑大气传输效应等因素的影响，将目标仿真图像与真实背景图像进行合成，得到最终的红外弱小目标仿真图像。通过与传统仿真方法对比，该仿真方法产生的仿真图像具有较强的真实感。     

海天背景红外成像仿真系统

设计了海天背景红外成像仿真系统:利用大气传输软件Modtran计算天空背景和太阳的红外辐射;基于JONSWAP海谱模型构建二维海面;基于热辐射理论和粗糙面散射理论分别计算海面和目标的红外辐射及对背景辐射的散射;最终可获得海天背景红外仿真图像.对于海天背景辐射特性和目标识别算法研究具有重要实际意义.     

海面背景红外图像建模与OpenGL仿真

应用海洋学和红外辐射理论的研究成果建立海面背景红外图像的仿真模型.在海面几何建模中,实现了对风浪和涌浪的模拟,同时增加了三角浪模型以增强真实感;红外辐射建模中,在保证图像质量要求下对辐射方程进行了适当简化.应用OpenGL技术实现海面红外图像的仿真,只需几个输入参数就可确定红外辐射特性,结果表明所提出的仿真模型是正确可行的.     

基于暗原色先验去雾原理的红外图像伪彩化增强方法研究

根据雾天红外图像的分析和判读需要,提出了一种新的预处理方法---基于暗原色先验去雾原理及HIS空间的伪彩变换方法。该方法应用于雾天红外灰度图像的处理时,可以显著增强目标与背景之间的对比度。实验表明,该方法可以较好地对雾天红外图像进行增强与显示。与传统的图像增强方法相比,该方法更有利于在雾天条件下对掠海飞行目标及海面目标的红外图像进行分析与判读。     

基于图像等级多样性的海上红外舰船显著性检测

海天和海岛背景下的海面多舰船红外目标检测一直是图像处理方面的难题。多舰船目标监视采用较广的视场和较大的景深,囊括了更多的目标信息和海天背景成像像素,使多舰船目标显著性的提取难度增大。同时,景深的增大使舰船目标成像更多地表现为小目标,轮廓特征不再明显,这对舰船目标的显著性检测造成了极大的困难。将图像等级多样性和超级像素理论用于海面多舰船目标显著性检测,提出了海面多舰船目标显著性检测方法。     

复杂海面背景红外小目标自动检测方法

采用维纳自适应滤波，抑制随机噪声和高斯噪声；利用Otus阈值法分割图像，确定海天线和目标潜在区；利用Top—Hat算子进行形态滤波处理，抑制平缓变化背景并保留高亮度区的目标和强噪声；选择结构元素进行形态开运算，去掉细小的背景杂波干扰；针对远距离舰艇小目标总是出现在海天线附近以及红外目标灰度高于其邻域背景的特点，确定阈值即可分离出真正的目标。实验结果表明，该方法可以较好地抑制海浪、云层等背景的干扰，能有效检测复杂海面背景中的红外小目标。     

远距离传输舰船红外图像的目标识别

针对海天背景下的目标与背景红外图像对比度差、图像边缘模糊等特点,提出了一种远距离舰船红外图像的识别方法,分析了舰船目标的红外辐射特性,对远距离的舰船红外图像进行了预处理,对图像进行了梯度锐化和拉普拉斯锐化处理。仿真实验结果表明：对于远距离舰船红外图像的识别,先用改进的中值滤波方法进行预处理,再进行拉普拉斯锐化处理,可以达到识别目标的目的。     

具有厚壳结构的海面目标红外热像模拟

在原有的一般海面目标几何模型基础上通过面元拉伸的方法，实现了具有厚壳结构海面目标的几何构型建模，建立了体结构的非稳态热传递物理模型，并实现了数值计算和图像模拟，获得了理论模拟的红外热像。     

舰载红外成像探测跟踪系统仿真研究

仿真研究由目标、背景、大气传输和传感器四部分组成．在对目标辐射度的分析中,研究目标温度和发射率的计算方法．计算背景辐射时,重点考虑了海水本身的热辐射特性,并将天空背景的辐射等价于探测器路径上的大气辐射．对大气中的传输研究采用了LOWTRAN模型．仿真中考虑了传感器的影响,包括光学系统和红外探测器．在动态图像生成过程中,采用了多媒体定时器实现了仿真的实时性．仿真的结果可以减少外场试验的次数,从而节省大量试验费用．     

红外成像制导导弹激光压制干扰数学仿真评估方法分析

介绍了基于野外测试的红外成像制导武器激光压制干扰系统性能评估的数学仿真评估方法。在仿真理论和野外测试的基础上,就干扰系统性能评估的数学仿真技术和评估方法进行了具体分析,其中包括红外目标与背景的解算、红外目标与背景图像的计算机生成、强激光大气传输及其与物质作用模型建立、制导控制运动模型可控弹道解算、数据库建设、仿真模型校验等。重点对红外成像制导导弹激光压制干扰数学仿真评估中导引头输入信号生成环节的模型和数据库建设进行了分析。     

基于显著性与稠密光流的红外船只烟幕检测方法研究

船只目标是海上的一种重要目标。红外成像系统由于其可白天、夜间同时工作的特点已被广泛应用于船只检测系统中。但是,红外成像系统容易受到烟幕干扰,导致船只检测系统失效。因此及时有效地检测到红外船只图像中的烟幕干扰区域,对于提高船只目标检测系统的准确性具有重要意义。针对红外图像中船只释放的烟幕区域的检测问题,提出了一种基于显著性与稠密光流融合的烟幕检测方法。由于舰船释放的烟幕有明显区别于背景的特性,因此首先采用多尺度邻域滤波的AC算法对图像进行显著性区域检测,提取显著的烟幕区域;然后利用烟幕扩散的运动特点,对图像前后帧进行稠密光流计算得到图像的运动信息,通过设置阈值筛选得到明显的运动点、扩充运动点区域、合并分裂的运动区域,得到运动的烟幕区域;最后对显著性区域与运动烟幕区域进行合并得到最终的烟幕区域。实验结果表明,该方法能有效检测到烟幕区域,并且能够很好地适应烟幕反射光以及背景亮度的变化。     

海面岛礁背景下舰船红外自动识别技术研究

为了提高岛礁背景下对红外目标的识别能力,提出了基于平均灰度的识别方法.红外探测器在对远距离舰船目标识别时,舰船附近与目标外型轮廓相似的海岛会给识别带来很大困难.通过对海岛和舰船的组成和红外特性的对比分析,以及从实地试验图像中得到的数据发现舰船的灰度平均值要高于海岛的灰度平均值.     

红外遥感图像舰船尾迹提取及检测

中低空间分辨率的红外遥感图像中,海面上的舰船所占像素很少,目标的几何形状和具体的纹理结构等特征难以获取。为提升探测的极限信杂比,将呈现线状特征的舰船尾迹特征作为检测要素,对其进行数学表征。创新性地建立了Dot-Curve检测体系,以二维曲率滤波为基础进行初步的舰船检测和尾迹特征提取,建立特征集,从中选取与背景干扰项差异较大的包含尾迹灰度方差、尾迹两侧灰度斜率正负性、尾迹线性度、与船体检测结果距离在内的多项特征,鉴别候选目标的检测结果,去除干扰项,提取目标。结果表明,经过目标鉴别,在不同波段红外图像中,舰船误检率降低到8.40%以下,检测率得到提升,至少达到94.53%。该船只检测算法结合尾迹物理特性和图像特征,适用于多种场景和波段,算法精炼有效,物理规律清晰,所需样本少。     

近海岸舰船目标红外图像中ROI的获取方法研究

针对红外图像中舰船目标的分布特点,通过海天/海岸线检测确定舰船的大致位置,再利用目标的面积特性确定舰船目标的感兴趣区域(Region of Interest, ROI)。采用中值滤波、Canny边缘检测和Hough变换从红外图像中检测出海天/海岸线,并划定出海天/海岸线区域;然后,通过舰船的面积特征确定ROI。通过Vc++编程对算法进行了实现。结果表明, 该方法简单直观、计算量小, 能有效确定近海岸舰船目标的ROI。     

红外仿真中的海面辐射模型

作为海面目标的主要背景,海面的红外辐射特性对于舰船红外仿真研究具有重大意义。建立了三种海面辐射计算模型：漫射灰体、平静海面和波浪海面,并针对红外仿真中舰船辐射场和海面背景红外热像模拟两方面的计算要求比较分析了三种模型的计算结果。结果表明,对于舰船辐射场计算而言,使用经验模型已经具有足够的精度;而在模拟海面背景红外热像时,波浪的影响不可忽视,必须采用波浪海面模型模拟海面辐射亮度。     

水面舰船红外隐身总体设计分析

隐身性能是当代舰船重要的战技指标,直接影响舰船的生命力,红外隐身作为舰船隐身的主要组成部分,是各国先进战舰隐身设计的重点之一。为研究如何提高水面舰船红外隐身性能,对其3~5mm波段的红外点源特征和8~14mm波段的红外面源特征进行了分析,并分别针对两种红外辐射源,对舰船常用的红外辐射抑制原理和设计方法进行了分析,明确各种红外隐身技术如何在舰船设计中进行应用,可为舰船红外隐身总体设计提供参考。