紅外成像目標檢測與定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以“基于紅外成像的目標檢測與定位系統(tǒng)”為應(yīng)用背景，主要針對其關(guān)鍵技術(shù)——紅外成像系統(tǒng)標定、紅外目標檢測和定位進行了研究。論文的主要工作如下： 1、介紹紅外輻射理論和紅外成像系統(tǒng)(非制冷焦平面紅外成像系統(tǒng))的工作原理，分析影響目標及背景紅外圖像的因素，以分析結(jié)果為指導(dǎo)通過對目標、背景圖像數(shù)據(jù)的戶外測量，獲得目標在不同時間、不同季節(jié)、不同狀態(tài)及不同背景的紅外圖像。 2、針對紅外成像系統(tǒng)所成圖像具有對比度低、缺乏細節(jié)信息等

2、特點，提出一種新的紅外成像系統(tǒng)標定方法。此方法以針孔成像模型作為紅外成像系統(tǒng)模型，選擇小熱源作為標定點，以WGS-84坐標系作為世界坐標系，引入北東天坐標系，先通過借鑒主動視覺的思想控制紅外成像系統(tǒng)繞光心旋轉(zhuǎn)得到外部參數(shù)，然后借助GPS接收機測得標定點世界坐標，利用這些標定點的像素坐標和世界坐標由最小二乘估計求解內(nèi)部參數(shù)。實驗表明新方法精度高、成本低，適合于實際應(yīng)用。 3、分析了常見相關(guān)濾波器的原理和性能，詳細介紹了一種新型的以

3、KFT為基礎(chǔ)的二次相關(guān)濾波器的設(shè)計過程，并由此完成紅外目標檢測。仿真結(jié)果表明此方法不但能檢測出真正目標，還能在一定程度上區(qū)別亮度更高的虛假目標，是一種非常有效的檢測算法。 4、在完成紅外成像系統(tǒng)標定和目標檢測的基礎(chǔ)上，借鑒主動視覺的思想提出了一種基于UKF的紅外目標定位方法。此方法以控制紅外成像系統(tǒng)運動為前提，由紅外成像系統(tǒng)成像模型參數(shù)推導(dǎo)量測方程，利用多組目標的像素位置通過UKF對目標進行定位。仿真結(jié)果表明：當初始狀念及其相伴