分布式周視彩色成像與告警關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、基于可見(jiàn)光、紅外等光電傳感器的全景成像和告警系統(tǒng)是為了解決無(wú)線電探測(cè)設(shè)備無(wú)法有效地探測(cè)防護(hù)對(duì)象周圍的低空目標(biāo)（如掠海導(dǎo)彈、低空飛行的飛機(jī)）和近距離機(jī)動(dòng)目標(biāo)而誕生的一類觀測(cè)告警裝置。該類系統(tǒng)能夠便于操作者直觀地觀察周圍場(chǎng)景，并對(duì)可疑對(duì)象進(jìn)行告警，有效地彌補(bǔ)了無(wú)線電探測(cè)設(shè)備的不足，并在非對(duì)稱威脅的防范上具有重要作用。最早的光電觀測(cè)告警設(shè)備可行性論證在20世紀(jì)70年代開(kāi)始，至今已經(jīng)發(fā)展了40多年。按照全景圖像的獲取方式，全景成像和告警系統(tǒng)可分

2、為三大類：
　　(1)利用小視場(chǎng)的傳感器與精密的掃描機(jī)構(gòu)獲取全景圖像的觀測(cè)告警系統(tǒng)；
　　(2)利用單一傳感器直接獲取全景圖像的觀測(cè)告警系統(tǒng)；
　　(3)利用多組分布式安裝的傳感器獲取全景圖像的觀測(cè)告警系統(tǒng)。隨著光電傳感器技術(shù)的進(jìn)步和價(jià)格的降低，能夠兼顧成像像素空間分辨率與全景圖像實(shí)時(shí)性的第三類系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中占據(jù)了主流地位。
　　本文研究了基于分布式光電傳感器的周視彩色成像與告警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。該類系統(tǒng)可廣泛應(yīng)

3、用于各類需要對(duì)周視全景視場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合，能夠提供直觀的周視圖像，并結(jié)合用戶需求提供目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤與告警功能。與現(xiàn)有的系統(tǒng)相比，利用本文研究的關(guān)鍵技術(shù)所搭建的系統(tǒng)，實(shí)施更為便利，獲取的周視全景圖像更為自然，并且在目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤功能中采用了相比主流算法更為有效的實(shí)現(xiàn)方式。
　　論文按照系統(tǒng)中圖像數(shù)據(jù)的處理流程，在文章的第2節(jié)至第4節(jié)依次介紹了周視全景圖像的獲取與顯示、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤與威脅告警的實(shí)現(xiàn)算法，并在第5節(jié)集中列舉了各算法

4、的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，另外還介紹了一個(gè)按照本文所述方法構(gòu)建的具備基本功能的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)備，以表明論文所研究的內(nèi)容具有實(shí)際可操作性與易操作性。其中周視圖像的獲取部分，本文提出的方法沒(méi)有傳統(tǒng)的多傳感器周視圖像獲取時(shí)需要各臺(tái)相機(jī)光學(xué)中心重合的要求，并結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景的需求簡(jiǎn)化了張氏平面標(biāo)定方法的運(yùn)算過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了鏡頭畸變校正，最后將各傳感器的圖像投射到同一基準(zhǔn)柱面模型再進(jìn)行拼接。為了使得拼接得到的周視圖像色彩過(guò)渡更加自然，論文引入了一種新的色彩轉(zhuǎn)換算法用于

5、拼接圖像中的色彩歸一化處理。在目標(biāo)檢測(cè)部分，論文改進(jìn)了一種新的目標(biāo)檢測(cè)算法，并對(duì)其代碼進(jìn)行并行化改寫，使其能夠高效地并行處理高分辨率的圖像數(shù)據(jù)。為了能夠?qū)μ囟繕?biāo)進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的跟蹤，論文提出了一種同時(shí)利用目標(biāo)空間維度與時(shí)間維度信息進(jìn)行跟蹤的方法，取得了良好的效果。論文還參考智能視頻監(jiān)控的知識(shí)介紹了一些適用于不同場(chǎng)合的威脅告警實(shí)現(xiàn)方案。
　　論文的最后對(duì)課題研究的內(nèi)容進(jìn)行了全面總結(jié)，并結(jié)合在課題研究中積累的對(duì)基于分布式光電傳感器的周