基于动态红外图像的飞机姿态识别方法研究

利用成像导引头信息的红外引信可以获得目标由完整到局部的一系列动态红外图像，实现前视探测。飞机姿态识别对成像引信瞄准点具有非常重要的意义。分析了高速交会情况下飞机目标的运动特性，利用遗传算法确定像平面上目标图像的旋转情况和机头位置，以及测距装置提供的距离信息、目标图像的长度及红外探测器的系统参数确定目标的俯仰情况，最后利用弹目交会过程中目标轴线方位角和高低角的不变性实现了飞机飞行姿态的识别。     

空空导弹红外成像引信及其起爆控制算法

空空导弹成像引信研究的许多理论，如引信如何成像，如何处理图像，如何识别目标等，还没有定论，首先提出了一种新型空空导弹红外成像引信，它与前视红外成像导引头共享焦平面探测器，光学系统等，该引信的最大特点是实现了制导引信一体化，能识别目标类型，选择瞄准点和毁伤与瞄准点有关的目标易损部位，然后，提出了一种成像引信的起爆控制算法，并给出了一些仿真结果。     

基于红外成像引信的瞄准点识别研究

红外成像引信通过共享成像导引头实现前视探测，瞄准点识别是引信图像信息处理中的一个关键问题。首先对飞机红外图像进行预处理，然后进行中轴变换，提取飞机的骨架特征，并把瞄准点定义为特定邻域内骨架线分布最集中的节点，最后利用遗传算法确定最优瞄准点，结果证明文中的方法和算法是可行和有效的。     

周视激光成像引信设计及仿真

激光成像探测是引信技术发展中一个重要方向,周视成像探测技术可以有效提高引信系统的探测能力。文中首先提出一种简易周视激光成像引信原理和结构,在弹目交会过程中可实现360周视探测的目标成像;其次建立弹目交会模型和目标3D模型,模拟简易周视激光成像引信对空和对地面目标成像探测的过程;最后设计简易周视激光成像引信的仿真软件,用于生成引信在不同弹目交会条件下的仿真数据,包括目标灰度图像、二值图像、回波信号等,可为周视成像引信的图像识别电路设计和最终的工程化实现提供可靠依据。     

红外成像引信的计算机仿真

文中提出了红外成像引信的计算机仿真方案：首先是建立飞机垢红外辐射模型,建立不同部位（单层蒙皮、内有热源蒙皮、油箱）的热平衡方程,进而得到相应波长范围内的红外辐射强度;接着提出了弹目交会的数学模型,以获得各种交会状态下的飞机红外图像;然后提取包括边解位置、方位和角度大小的图像特特;最后用神经网络的方法对所得特征集进行模式分类。     

测距成像一体化引信与可瞄准战斗部配合技术

为了发挥可瞄准战斗部的定向优势,提高武器系统的毁伤效能,在弹体坐标系中建立了可瞄准战斗部瞄准方向的数学模型,在红外成像制导/激光测距一体化引信技术的基础上,采用空间几何的方法推导了弹目遭遇的交会参数。针对可瞄准战斗部侧向攻击和前向拦截目标这两种作战模式,分别分析了可瞄准战斗部如何通过这些交会参数使破片瞄准方向指向目标并适时引爆战斗部的引战配合模型,并根据成像制导/测距一体化引信所提供的信息参数对这两种模型进行了仿真分析,证明了模型的有效性,这两种模型对成像制导/测距一体化引信的设计和可瞄准战斗部的工程应用具有实际的参考价值。     

飞机红外图像高速识别系统

提出了一种用于导弹的飞机红外图像高速识别系统 .系统基于邻域并行的原理 ,采用多处理单元并行的处理结构 ,集图像并行输入、并行处理、并行存储于一体 .对于远距离图像 ,使用适于帧间处理的邻域图像处理机 ,实现弹目交会状态和目标识别 ;对于近距离图像 ,采用探测元与处理电路一一对应的大规模并行数字电路 ,实现目标部位识别 .该系统能够满足弹目高速交会时实时识别的要求 .     

一种用于弹道终端飞机红外图像机轴检测的算法

以制导引信一体化(GIF)为背景,利用红外成像导引头图像信息,对飞机目标姿态识别技术展开研究;在提取出飞机目标图像骨架的基础上,提出一种改进的Hough变换与最小二乘拟合相结合的算法检测出了飞机轴线。利用Hough变换鲁棒且不需启发信息的特点进行初步检测,确定直线存在的大致区域;利用最小二乘拟合法确定直线区域内特征点回归直线的精确参数;对该算法进行仿真。仿真结果表明,提出的该算法提高了飞机轴线检测的检测率和检测精度,降低了对Hough变换的分辨率要求,可以减小算法整体的空间开销。     

飞机红外图像的目标识别及姿态判断

飞机红外图像的自动目标识别(ATR)是红外探测与成像制导技术中的重要研究内容之一.首先分析了飞机红外图像的特点,然后结合Hu不变矩和仿射不变矩,提出了一组有利于目标特点提取的特征量和自动识别算法,并建立了飞机红外图像的姿态库.通过对若干飞机图片和干扰图片进行飞机目标识别和姿态判断,验证了该方法的有效性.     

一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术

针对空空导弹激光引信易受云烟雾、地海杂波干扰的问题,提出了一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术。采用推扫式线阵成像探测方式,即随着弹目交会运动并根据激光回波幅度对目标逐行扫描灰度成像。通过渐进式目标识别算法处理逐行累积而成的灰度轮廓像可实现激光引信精细化探测,从而提高其抗干扰的能力。原理样机试验验证数据表明,激光灰度成像技术可较好地运用到激光引信中,验证试验获取的图像、数据,为激光引信抗干扰研究提供了技术储备。     

Recognition Method of Aircraft Axis Direction Based on Morphological Skeleton and Hough Transform

Because of the limit of angle of view（AOV） of IR imaging seeker during the approach of missile and target, the detector can only get the partial image sequence of aircraft nose after ＂lose point＂. Recognizing the axis direction on the basis of partial IR image sequence is a key issue of the advanced IR imaging guide airto-air missile faced. In this paper, a recognition method was proposed based on the morphological skeleton and modified Hough transform, and this method can recognize correctly the axis direction of aircraft nose in different poses during missile-target encounter. Firstly, the morphological skeleton transform was used for the extraction of skeleton features. Secondly, the modified Hough transform was used for the straight-lines detection. Finally, According to the relations between aircraft nose and axis and invariant of nose features in high-speed IR image sequence, the axis direction can be detected and calculated. Experimental results indicate that the method is feasible and effective, and the precision of axis direction recognized can meet the requirement of accurate burst control of GIF fuze.     

成像引信的目标红外图像灰度值计算

文中介绍了成像引信采用环视扫描成像的原因及其是如何动态扫描成像的,提出了如何去计算引信探测器获取的功率,进而计算出探测器的响应电压值和目标红外图像的灰度值。给出了引信探测器对飞机蒙皮表面的角系数计算方法和红外图像边缘弱化的计算方法。最后,简单介绍了用于引信红外灰度图像生成的仿真软件,给出了一些仿真数据和仿真图像,得到了一些有意义的结论。     

红外干扰下飞机击中概率计算

研究了多发红外诱饵弹干扰下飞机击中概率计算。主要考虑飞机红外辐射强度沿方位角变化和诱饵弹投放时间因素,将飞机红外辐射强度看作方位角的函数并认为投放时间服从于概率分布,在此基础上建立了末阶段飞机-诱饵-导弹对抗模型,并通过数值方法计算得到飞机击中概率。算例中进一步分析了干扰时对抗过程的细节。     

红外舰船目标的要害点检测算法

针对红外成像与跟踪系统中舰船目标自动识别转跟踪后的跟踪点自动选取问题, 提出了一种新的舰船目标要害点自动检测算法。基于舰船吃水线位于船体位置下方的几何关系以及动力舱的高亮度特征,检测吃水线和动力舱的交叉部位作为首要攻击点,将吃水线中部作为次要攻击点。首先对目标区域进行去噪预处理,通过Canny 边缘提取、边缘闭合、两次连通域去噪等操作滤除背景纹理杂波确定目标的边缘,然后对目标底部边缘进行分段直线拟合,将拟合结果作为吃水线,最后利用灰度值统计确定最亮区域为求取的动力舱位置。实验结果统计表明,该方法检测结果稳定,具有良好的鲁棒性,适用于不同观测方向下的红外舰船目标的要害点检测,为跟踪点的自动选取提供了有效解决方案。     

空空导弹红外成像制导关键技术分析

介绍了红外成像制导技术在空空导弹中的应用现状及存在问题，重点分析了光学系统的设计、红外探测器选择与制造工艺、目标识别技术与图像处理技术及红外成像仿真技术等制约成像制导技术发展的关键技术，为红外成像技术的进一步研究提供了一些思路。