紅外監(jiān)視告警系統(tǒng)中的復(fù)雜背景抑制算法研究.pdf

1、紅外監(jiān)視告警系統(tǒng)是依靠被動地接受目標紅外輻射實現(xiàn)對目標的探測、識別和跟蹤的光電信息裝備，因此具有隱蔽性好、角分辨率高和抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，它已成了現(xiàn)代信息對抗系統(tǒng)中的一個重要組成部分，受到了各國軍方的普遍重視。因此，如何最大限度地提高其對紅外目標的探測能力，盡可能在遠距離外獲取來襲目標相關(guān)信息，對提高信息對抗系統(tǒng)的性能具有重要意義。但由于目標距離較遠時，它在紅外像機的成像面上尺寸較小，只有幾個到幾十個像素，無形狀和紋理信息，并且?guī)缀?/p>

2、淹沒在復(fù)雜背景之中，信雜比很低。因此，如何有效地抑制紅外弱小目標圖像的復(fù)雜背景是檢測出弱小目標的前提，它是一項具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值的前沿技術(shù)研究課題。
　　 本論文在對現(xiàn)有紅外圖像背景抑制技術(shù)進行全面綜合深入分析的基礎(chǔ)上，針對多種場景下紅外圖像中目標和背景具有的不同輻射強度及其分布結(jié)構(gòu)的特點，對復(fù)雜背景抑制技術(shù)進行了深入的研究，并充分利用多尺度幾何分析、局部濾波、統(tǒng)計學(xué)與變分偏微分方程等理論工具，研究并提出了多種各具特

3、色的背景抑制算法，取得的主要研究成果如下：
　　 (1)利用非下采樣輪廓波變換所具有的多尺度、多方向和平移不變性的諸多特點和采用特征值選擇截斷和模糊非線性抑制算子對分解后的子帶系數(shù)值實施調(diào)整的技術(shù)途徑，研究出了分別基于奇異值分解和模糊邏輯的兩種紅外圖像弱小目標背景抑制新算法。實驗結(jié)果表明該兩種新算法不僅都能很好地抑制云層起伏這類復(fù)雜背景，而且還能保存并增強目標信號。
　　 (2)通過分析圖像中每個像素點與其周圍像素點在空

4、間距離、灰度值和局部鄰域上的關(guān)系，設(shè)計并實現(xiàn)了兩種基于多分辨率雙邊濾波和多尺度非局部均值濾波的紅外圖像弱小目標背景抑制新算法，實驗證明，其可有效地抑制地勢起伏和地面路網(wǎng)這兩類雜波背景，并保存和增強了目標強度信息。
　　 (3)將貝葉斯最大后驗估計與剪切波變換相結(jié)合，設(shè)計并實現(xiàn)了一種更有效的基于剪切波變換高斯尺度混合模型的紅外圖像弱小目標背景抑制新算法，實驗結(jié)果顯示新算法能有效抑制地空探測系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的地面人工建筑物這類復(fù)雜紅外