基于圖像處理的飛機(jī)尾焰檢測與識別技術(shù)的研究.pdf

1、紅外輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，一切物體都會向外輻射紅外線，紅外探測器就是一種接收物體輻射出的紅外信號并輸出紅外圖像的裝置。紅外熱成像識別技術(shù)是對這些含有目標(biāo)的紅外熱圖像進(jìn)行處理來達(dá)到以檢測和識別目標(biāo)為目的的一項先進(jìn)技術(shù)，它不僅被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，在光學(xué)領(lǐng)域和圖像領(lǐng)域也是研究熱點之一。飛機(jī)尾焰的檢測與識別系統(tǒng)利用低空衛(wèi)星攜帶的紅外熱像儀來探測目標(biāo)，并根據(jù)尾焰在各個階段呈現(xiàn)的不同特性來檢測與識別來襲的飛機(jī)，及時發(fā)出預(yù)警信

2、號，同時跟蹤信號，隨時采取主動攻擊的方式。
　　文章利用飛機(jī)尾焰的紅外圖像，首先深入分析了尾焰、尾噴管、飛機(jī)蒙皮以及尾焰所處的背景的紅外輻射特性，研究了大氣紅外傳輸特性，為紅外探測器的工作波段選擇提供了理論依據(jù)。接著利用紅外圖像的成像特征以及尾焰紅外圖像的特殊性對尾焰紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理，在研究、比較和改進(jìn)已有算法的基礎(chǔ)上，提出了適用于尾焰紅外圖像的處理辦法，并得出基于區(qū)域紋理的分割方法能夠很好的將飛機(jī)尾焰從背景和機(jī)身中分離出來。其

3、次對尾焰成像的不同階段進(jìn)行了深入的研究，當(dāng)目標(biāo)離成像平面較遠(yuǎn)時，目標(biāo)在成像平面上表現(xiàn)為點目標(biāo)，可以利用的目標(biāo)信號極弱，這些極弱的目標(biāo)可能完全淹沒在背景中，征對點目標(biāo)圖像的特殊性文章提出了基于多階段處理的單幀圖像尾焰點目標(biāo)檢測以及基于時域廓線的多幀圖像檢測；在面目標(biāo)階段，尾焰的紅外圖像已經(jīng)具有一定的輪廓、紋理、面積等有用的特征，因此在這個階段文章提出了基于特征值提取的目標(biāo)識別技術(shù)。
　　對目標(biāo)的識別文章主要從以下互不相關(guān)并且可行性較

4、強(qiáng)的幾個方面來提取尾焰特征：第一、形體特征，主要有復(fù)雜度和外接矩形的長寬比；第二、溫度特征，主要由亮度平均值來體現(xiàn)；第三、目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)不變性，包括緊湊度以及幾何不變矩。針對紅外圖像的特點，提出了采用上述尾焰的各項特征組成的特征向量，并基于歐氏距離對目標(biāo)進(jìn)行識別研究。實驗表明，這種方法具有很高的識別率以及較好的發(fā)展前景。
　　文章的最后給出了系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)，利用Matlab圖形用戶界面GUI作為開發(fā)環(huán)境，給出了軟件的設(shè)計理念以及界面布