飞机红外图像的检测、识别与跟踪技术研究

发布时间：2017-04-29 16:01

  本文关键词：飞机红外图像的检测、识别与跟踪技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于红外成像技术的迅猛发展及其在军事方面的广阔应用前景,红外图像处理技术已成为当今各相关行业研究的热点。根据该技术的研究现状和存在问题,以及在实际的工程应用中对该技术的相关要求,本文主要对红外图像的检测、识别跟踪算法进行了研究:分析和比较了现有的典型算法,并给出了仿真结果;根据研究对象的特点,提出了两个算法并进行验证,结果表明算法有效。在此基础上,提出了跟踪识别系统原理样机的设计方案。论文的主要研究内容如下: (1)采用了基于小波变换的多尺度边缘检测算法对红外图像进行检测。以红外特征提取算法得到的目标大小为参考依据,对小波变换的尺度进行实时调整,提高了小波交换的自适应性,从而提高了系统在战场复杂背景条件下(低信噪比、低对比度和场景变化等)对目标的有效检测和分割能力。 (2)针对研究对象与小波变换算法处理结果的特点,提出了基于小波变换的差值图像均值阈值分割算法。将其分割效果与采用均值阈值分割算法和基本全局最佳阈值分割算法的分割效果进行了比较。结果表明,该算法简单、有效,快速,同时对图像的分割效果影响不大。 (3)针对红外图像的特点,提出了采用不变矩与红外特征参数组成新的特征向量,对其进行目标识别。不仅提高了算法速度,也提高了识别准确率。实验表明,系统的跟踪以别速度和识别准确率都有显著提高。 (4)针对跟踪器的实时性要求,提出了基于DSP和FPGA技术的跟踪识别系统原理样机的设计方案。系统采用DSPs作为核心处理器,附以FPGA高速器件构成图像实时处理系统;采用了FIFO缓冲、EDMA数据传输方式等技术手段解决图像数据量大与实时处理之间的矛盾,为图像处理的实时性提供了保障。
【关键词】：红外图像 检测 识别 跟踪
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP391.41;V325
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 国内外现状10-13
• 1.2.1 红外图像识别现状10-12
• 1.2.2 红外图像跟踪技术的发展12-13
• 1.3 存在问题的提出13-14
• 1.3.1 目标识别存在问题13
• 1.3.2 第二代跟踪器存在的问题13-14
• 1.4 论文完成工作14-16
• 第二章 目标与背景的红外辐射特性分析16-21
• 2.1 红外热成像原理16-17
• 2.2 飞机红外辐射17-19
• 2.3 背景辐射19-20
• 2.4 目标—背景红外特性比较20-21
• 第三章 红外图像分割处理研究21-45
• 3.1 图像的边缘分割技术21-27
• 3.1.1 分割算子介绍22-24
• 3.1.2 算子比较24-27
• 3.2 图像的阈值分割技术27-33
• 3.2.1 算法描述27-30
• 3.2.2 算法分析30-33
• 3.3 基于小波变换的红外图像局部分割技术33-44
• 3.3.1 基于小波变换的图像边缘检测原理33-37
• 3.3.2 多尺度高斯小波算子的构造37-39
• 3.3.3 图像处理结果及分析39-41
• 3.3.4 基于目标大小的多尺度小波边缘检测算法41-42
• 3.3.5 基于小波变换的差图像均值阈值分割方法42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 识别算法研究45-59
• 4.1 概述45-46
• 4.2 识别跟踪过程46-47
• 4.3 图像减影法47
• 4.4 图像匹配识别算法47-49
• 4.4.1 算法描述47-48
• 4.4.2 决策函数48
• 4.4.3 实验结果48-49
• 4.5 本文采用的图像识别算法——特征匹配算法49-58
• 4.5.1 特征参数提取50-54
• 4.5.2 图像特征匹配识别算法54-55
• 4.5.3 实验结果55-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 飞机跟踪算法研究59-69
• 5.1 典型跟踪算法分析59-61
• 5.2 基于卡尔曼预测模型的跟踪算法研究61-67
• 5.2.1 概述61-63
• 5.2.2 目标运动参量描述63-65
• 5.2.3 基于飞机红外图像特征的卡尔曼改进算法65-67
• 5.3 本章小结67-69
• 第六章 系统原理样机的方案设计69-96
• 6.1 概述69-70
• 6.2 系统设计思想及其硬件构成70-71
• 6.2.1 系统设计思想70
• 6.2.2 硬件结构70-71
• 6.3 具体模块设计71-83
• 6.3.1 图像采集模块71-74
• 6.3.2 图像处理系统模块74-80
• 6.3.3 CPLD控制逻辑电路80-83
• 6.4 系统电路设计83-84
• 6.4.1 原理图设计83-84
• 6.4.2 电路板设计84
• 6.5 软件设计84-94
• 6.5.1 软件开发环境85-87
• 6.5.2 软件总体设计87-88
• 6.5.3 初始化程序设计88-94
• 6.6 识别跟踪算法实现94-95
• 6.6.1 点目标跟踪模块94-95
• 6.6.2 面目标识别、跟踪模块95
• 6.7 本章小结95-96
• 第七章 总结与展望96-98
• 7.1 研究工作总结96
• 7.2 后续工作展望96-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-103
• 硕士期间发表论文103-104
• 西北工业大学学位论文知识产权声明书104
• 西北工业大学学位论文原创性声明104

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 郭张婷;辛云宏;;基于形态学的红外小目标检测算法[J];渭南师范学院学报;2011年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 李晓静;基于特征融合的目标识别技术的研究[D];沈阳理工大学;2011年

2 王正言;基于DSP的目标跟踪及多路显示技术研究[D];中北大学;2012年

3 丁德锋;运动目标的检测、识别与跟踪技术研究[D];西北工业大学;2007年

4 魏晗;红外图像中车辆目标识别方法研究[D];浙江师范大学;2007年

5 唐永旺;红外诊断技术在石化热设备状态检测中的研究[D];昆明理工大学;2008年

6 冯形松;基于全方位视觉的运动目标检测跟踪研究[D];浙江工业大学;2009年

7 江小明;红外序列图像地面目标检测及特征提取技术研究[D];国防科学技术大学;2008年

8 陈佩珩;复杂背景下动态目标跟踪技术研究[D];中北大学;2013年

9 阮日权;空中目标场景红外多波段仿真研究[D];西安电子科技大学;2013年

  本文关键词：飞机红外图像的检测、识别与跟踪技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：335153