地面典型目标红外探测技术研究

发布时间：2018-01-22 14:50

  本文关键词： 地面典型目标 红外辐射 红外探测 图像处理 目标识别算法　出处：《南京理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：红外武器和红外隐身技术的发展,对各种红外技术的要求越来越高。各种红外导弹的发展都依赖于对各种追踪目标以及其所处环境的红外辐射特征的研究,红外导弹的装备都需要以这些红外辐射特征数据作依据。现在国内外已经有很多关于目标和环境的红外辐射特性的研究,但是这些理论研究与具体的红外系统探测特性还有一定的距离与区别。地面典型目标的红外探测技术研究,在地面目标的识别和隐身方面有着重要的应用价值。为了实现从地面目标红外辐射特性到探测技术的转化,根据目标的红外辐射特性,对其红外探测技术展开了研究。首先,对大气传播模型进行了理论分析,讨论了大气衰减对红外辐射传播的影响,给出了大气,地面背景以及坦克目标的红外辐射计算方法,给坦克目标的红外辐射探测提供理论依据。其次,分析了红外探测系统的探测原理,设计了红外探测系统的关键部分,包括红外探测器的选取,光学系统的设计以及放大电路的设计,并对红外探测系统进行了性能评估,结果表明红外系统性能良好,符合本论文的要求。第三,讨论了坦克目标在静止、运动以及开炮状态下的温度场特性,得到了坦克的温度场数据；对红外探测系统的探测过程进行了理论建模,并且使用该模型以及坦克温度场数据对坦克目标进行探测仿真,得到了坦克目标多姿态下的探测特性。最后,研究了目标红外图像的处理和识别算法,分别给出了一维图像和二维图像的处理方法以及目标特征提取方法,提出了一种基于统计分类算法的目标识别算法,设计了一种全局遍历算法去计算统计分类算法的权值,并用仿真数据对该识别算法进行了分析,结果表明该算法具有较高的识别率,能满足系统的要求。
[Abstract]:The development of infrared weapons and infrared stealth technology requires more and more infrared technology. The development of various infrared missiles depends on the study of infrared radiation characteristics of various tracking targets and their environment. The equipment of infrared missile needs to be based on these infrared radiation characteristic data. Now there are many researches on infrared radiation characteristics of target and environment at home and abroad. However, these theoretical studies and specific infrared system detection characteristics have some distance and difference. The research of infrared detection technology of typical targets on the ground. In order to realize the transformation from infrared radiation characteristics of ground targets to detection technology, it has important application value in the field of recognition and stealth of ground targets, according to the infrared radiation characteristics of targets. The infrared detection technology is studied. Firstly, the atmospheric propagation model is theoretically analyzed, the influence of atmospheric attenuation on infrared radiation propagation is discussed, and the atmosphere is given. The ground background and the calculation method of the infrared radiation of the tank target provide the theoretical basis for the infrared radiation detection of the tank target. Secondly, the detection principle of the infrared detection system is analyzed. The key parts of the infrared detection system are designed, including the selection of infrared detector, the design of optical system and the design of amplifying circuit, and the performance evaluation of the infrared detection system is carried out. The results show that the infrared system has good performance and meets the requirements of this paper. Thirdly, the temperature field characteristics of tank targets in static, moving and firing state are discussed, and the temperature field data of tanks are obtained. The detection process of the infrared detection system is modeled theoretically, and the tank target detection simulation is carried out by using the model and the tank temperature field data. Finally, the detection characteristics of the tank target with multi-attitude are obtained. The processing and recognition algorithms of infrared image are studied, the processing methods of one-dimensional image and two-dimensional image and the method of target feature extraction are presented, and a target recognition algorithm based on statistical classification algorithm is proposed. A global traversal algorithm is designed to calculate the weights of the statistical classification algorithm and the simulation data are used to analyze the algorithm. The results show that the algorithm has a high recognition rate and can meet the requirements of the system.
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN215;TP391.41

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本文编号：1454970