红外舰船目标识别研究及系统设计

发布时间：2017-07-01 04:10

  本文关键词：红外舰船目标识别研究及系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在现代海战中,由于精确制导武器在武器系统中的核心地位,使得海军舰船的自动识别技术尤为重要。红外成像制导技术能够提供丰富的目背景和目标信息[1],并且抗干扰能力很强,能在复杂的战场环境下实施精确打击,因此基于红外成像的舰船目标识别成为红外领域中的关键问题。由于红外舰船目标识别时背景干扰较多,海浪、云层等杂波的存在,以及舰船目标红外成像特性受季节、气候、温度等因素影响较大,让红外舰船目标的准确识别困难重重,本文围绕此课题展开研究。本文首先阐述了红外舰船目标识别技术的研究背景及意义、相关技术的国内外研究现状及发展趋势、红外成像机理及特点、典型的红外舰船目标识别系统的关键环节,并对全文的结构和研究内容做了规划;然后根据舰船红外图像的特点,对红外舰船图像进行了基于滤波和增强的图像预处理工作;接着给出了红外舰船图像的图像的边缘检测分割、自动阈值分割和区域生长分割方案,并对处理效果作了对比分析。本文接着提取红外舰船目标的几何特征和统计特征进行舰船目标识别。本文设计的红外舰船目标识别系统在Matlab软件平台上得以实现,实验结果表明该方法正确识别到了舰船目标,大大减少了计算量,提高了识别精度,缩短了识别时间;最后提出了DSP+FPGA的红外舰船目标识别系统硬件设计方案。
【关键词】：图像处理 红外舰船目标 图像分割 特征提取 目标识别
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：E925.6;TP391.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.1.1 研究背景7
• 1.1.2 研究意义7-8
• 1.2 红外舰船目标识别系统概述8-9
• 1.2.1 红外成像机理及特点8
• 1.2.2 关键环节8-9
• 1.3 国内外相关技术研究现状及发展趋势9-10
• 1.4 本文的主要结构安排和研究内容10-12
• 2 舰船目标红外图像预处理12-29
• 2.1 概述12
• 2.2 舰船红外图像特性分析12-13
• 2.2.1 红外舰船图像的数学描述12-13
• 2.2.2 舰船红外图像特点13
• 2.3 图像滤波13-23
• 2.3.1 图像噪声分类13-14
• 2.3.2 图像噪声特点14
• 2.3.3 均值滤波和中值滤波14-17
• 2.3.4 形态学滤波17-21
• 2.3.5 滤波后图像信噪比分析21-23
• 2.4 图像增强23-28
• 2.4.1 红外图像直方图特点23
• 2.4.2 直方图均衡化23-26
• 2.4.3 算法改进26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 舰船目标红外图像分割29-40
• 3.1 概述29
• 3.2 边缘检测分割29-34
• 3.2.1 边缘算子29-32
• 3.2.2 边缘检测效果32-34
• 3.3 自动阈值分割34-36
• 3.3.1 迭代法34-35
• 3.3.2 Otsu法35-36
• 3.4 区域生长分割36-38
• 3.4.1 传统区域生长法36-37
• 3.4.2 算法改进37-38
• 3.5 本章小结38-40
• 4 舰船目标红外图像特征选择和识别40-46
• 4.1 概述40
• 4.2 红外舰船目标的不变矩特征40-42
• 4.3 红外舰船目标的几何特征42-43
• 4.4 红外舰船目标的统计特征43-44
• 4.5 红外舰船目标的识别44-45
• 4.6 本章小结45-46
• 5 红外舰船目标识别系统硬件设计方案46-51
• 5.1 概述46
• 5.2 TI公司高性能DSP芯片46-47
• 5.3 DSP+FPGA的硬件系统结构47-49
• 5.4 DSP代码优化49-50
• 5.5 本章小结50-51
• 6 总结与展望51-53
• 6.1 论文主要工作总结51
• 6.2 研究方向展望51-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文57-58

  本文关键词：红外舰船目标识别研究及系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：504492