天基平台临近空间红外目标探测方法研究
发布时间：2021-07-26 18:47
临近空间飞行器是指在临近空间区域内飞行并完成特定任务的一种新型飞行器,对其探测已经成为军事领域的研究热点和难点之一。本文通过分析临近空间目标及其所处环境的红外辐射特性,并结合分析红外图像的稀疏性,重点研究了天基平台下对临近空间红外目标的检测问题。本文的主要工作和研究成果如下。（1）介绍了天基平台下临近空间目标探测的应用背景与意义,及其面临的难题。由于探测距离较远,目标尺寸较小且所处环境复杂,天基平台对临近空间红外目标的探测转换为对红外弱小目标的检测。分析了红外弱小目标检测的国内外研究现状。（2）分析了红外图像的成像机理及特性,建立了红外弱小目标图像模型,对临近空间目标特性、背景特性和噪声进行了详细的分析,并给出了红外弱小目标检测算法的性能评价指标,如信杂比、信杂比增益、背景抑制因子和ROC曲线,以评价不同检测方法的性能优劣。（3）研究分析了非下采样剪切波和谱图小波这两种较新的多尺度几何分析方法的基本原理和特性,并对随机投影的实现基本原理及其理论依据进行了详细的研究分析,为后续检测方法的研究奠定了理论基础。（4）针对天基平台下临近空间目标检测中的复杂背景抑制问题,提出了一种基于多尺度随机...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 红外弱小目标检测方法的国内外研究现状
1.2.1 基于单帧图像的检测方法
1.2.2 基于序列图像的检测方法
1.3 本论文课题来源与主要研究内容
1.3.1 本论文课题来源
1.3.2 主要研究内容
第二章 红外图像的辐射特性研究与检测方法的评价指标
2.1 红外图像的获取与模型构建
2.2 临近空间目标检测的影响因素分析
2.2.1 目标特性分析
2.2.2 背景特性分析
2.2.3 噪声分析
2.3 性能评价准则
2.3.1 背景抑制性能指标
2.3.2 目标检测性能评价指标
2.4 本章小结
第三章 多尺度几何分析与随机投影理论基础
3.1 多尺度几何分析理论
3.1.1 非下采样剪切波变换
3.1.2 谱图小波变换
3.2 随机投影理论
3.3 本章小结
第四章 基于多尺度随机投影的红外弱小目标检测
4.1 非下采样金字塔变换
4.2 基于多尺度随机投影的弱小目标检测方法
4.2.1 红外图像的多尺度表示
4.2.2 随机投影域下的信息压缩
4.2.3 基于马氏距离的背景抑制
4.2.4 自适应阈值分割
4.3 实验结果与分析
4.3.1 红外图像序列数据
4.3.2 真实红外序列图像实验
4.3.3 模拟星载红外云图实验
4.4 本章小结
第五章 基于稀疏分解的红外弱小目标序列检测
5.1 红外图像的稀疏分解
5.1.1 形态成分分析
5.1.2 稀疏表示的字典选择
5.2 随机投影域下的序列检测
5.3 实验结果与分析
5.3.1 真实红外序列图像实验
5.3.2 模拟星载红外云图实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高超声速飞行器红外可探测性能研究[J]. 周金伟,李吉成,石志广,陈小天,卢晓卫. 光学学报. 2015(05)
[2]临近空间高超声速飞行器发展及防御策略研究[J]. 张晶,贺正洪,王博. 飞航导弹. 2015(04)
[3]临近空间高超声速导弹红外特性研究[J]. 张海林,周林,左文博,范奇,谭西江. 激光与红外. 2015(01)
[4]基于随机投影的加速度手势识别[J]. 刘红,刘蓉,李书玲. 计算机应用. 2015(01)
[5]基于随机投影思想的MWC亚奈奎斯特采样重构算法[J]. 盖建新,付平,孙继禹,林海军,吴丽华. 电子学报. 2014(09)
[6]反临近空间目标作战的若干问题思考[J]. 金欣,梁维泰,王俊,杨进佩. 现代防御技术. 2013(06)
[7]一种提高红外测温精度的温度补偿方法[J]. 郭珂,刘航,龙孟姣,李宁. 科协论坛(下半月). 2013(09)
[8]基于预警卫星系统的临近空间飞行器跟踪[J]. 李罗钢,荆武兴,高长生. 航空学报. 2014(01)
[9]基于非局部双边随机投影低秩逼近图像去噪算法[J]. 罗亮,冯象初,张选德,李小平. 电子与信息学报. 2013(01)
[10]采用多经纬仪的红外多目标实时跟踪系统设计[J]. 穆治亚,魏仲慧,何昕,王东鹤. 光电子技术. 2012(04)
博士论文
[1]复杂背景下的红外弱小目标检测与跟踪技术研究[D]. 汪大宝.西安电子科技大学 2010
硕士论文
[1]高超声速飞行器红外辐射特性分析[D]. 陈晨.南京理工大学 2013
[2]基于图像融合的红外弱小目标检测算法研究[D]. 卢刚.西安电子科技大学 2013
[3]基于提升小波的红外目标检测与跟踪技术研究[D]. 马伟力.西安科技大学 2012
[4]基于时域廓线向量积的红外弱小目标检测算法研究[D]. 范华.西安电子科技大学 2012
本文编号：3304144
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 红外弱小目标检测方法的国内外研究现状
1.2.1 基于单帧图像的检测方法
1.2.2 基于序列图像的检测方法
1.3 本论文课题来源与主要研究内容
1.3.1 本论文课题来源
1.3.2 主要研究内容
第二章 红外图像的辐射特性研究与检测方法的评价指标
2.1 红外图像的获取与模型构建
2.2 临近空间目标检测的影响因素分析
2.2.1 目标特性分析
2.2.2 背景特性分析
2.2.3 噪声分析
2.3 性能评价准则
2.3.1 背景抑制性能指标
2.3.2 目标检测性能评价指标
2.4 本章小结
第三章 多尺度几何分析与随机投影理论基础
3.1 多尺度几何分析理论
3.1.1 非下采样剪切波变换
3.1.2 谱图小波变换
3.2 随机投影理论
3.3 本章小结
第四章 基于多尺度随机投影的红外弱小目标检测
4.1 非下采样金字塔变换
4.2 基于多尺度随机投影的弱小目标检测方法
4.2.1 红外图像的多尺度表示
4.2.2 随机投影域下的信息压缩
4.2.3 基于马氏距离的背景抑制
4.2.4 自适应阈值分割
4.3 实验结果与分析
4.3.1 红外图像序列数据
4.3.2 真实红外序列图像实验
4.3.3 模拟星载红外云图实验
4.4 本章小结
第五章 基于稀疏分解的红外弱小目标序列检测
5.1 红外图像的稀疏分解
5.1.1 形态成分分析
5.1.2 稀疏表示的字典选择
5.2 随机投影域下的序列检测
5.3 实验结果与分析
5.3.1 真实红外序列图像实验
5.3.2 模拟星载红外云图实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高超声速飞行器红外可探测性能研究[J]. 周金伟,李吉成,石志广,陈小天,卢晓卫. 光学学报. 2015(05)
[2]临近空间高超声速飞行器发展及防御策略研究[J]. 张晶,贺正洪,王博. 飞航导弹. 2015(04)
[3]临近空间高超声速导弹红外特性研究[J]. 张海林,周林,左文博,范奇,谭西江. 激光与红外. 2015(01)
[4]基于随机投影的加速度手势识别[J]. 刘红,刘蓉,李书玲. 计算机应用. 2015(01)
[5]基于随机投影思想的MWC亚奈奎斯特采样重构算法[J]. 盖建新,付平,孙继禹,林海军,吴丽华. 电子学报. 2014(09)
[6]反临近空间目标作战的若干问题思考[J]. 金欣,梁维泰,王俊,杨进佩. 现代防御技术. 2013(06)
[7]一种提高红外测温精度的温度补偿方法[J]. 郭珂,刘航,龙孟姣,李宁. 科协论坛(下半月). 2013(09)
[8]基于预警卫星系统的临近空间飞行器跟踪[J]. 李罗钢,荆武兴,高长生. 航空学报. 2014(01)
[9]基于非局部双边随机投影低秩逼近图像去噪算法[J]. 罗亮,冯象初,张选德,李小平. 电子与信息学报. 2013(01)
[10]采用多经纬仪的红外多目标实时跟踪系统设计[J]. 穆治亚,魏仲慧,何昕,王东鹤. 光电子技术. 2012(04)
博士论文
[1]复杂背景下的红外弱小目标检测与跟踪技术研究[D]. 汪大宝.西安电子科技大学 2010
硕士论文
[1]高超声速飞行器红外辐射特性分析[D]. 陈晨.南京理工大学 2013
[2]基于图像融合的红外弱小目标检测算法研究[D]. 卢刚.西安电子科技大学 2013
[3]基于提升小波的红外目标检测与跟踪技术研究[D]. 马伟力.西安科技大学 2012
[4]基于时域廓线向量积的红外弱小目标检测算法研究[D]. 范华.西安电子科技大学 2012
本文编号：3304144
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