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被动红外技术早在20世纪60年代就曾被发展为便携式探雷器,但由于被动红外信号的复杂性和受当时技术水平所限而没有获得成功。近几年,随着被动红外技术的发展,其温度分辨率和空间分辨率都得到很大的提高,又使其逐渐成为机载远距离探测雷场的有效手段。现代计算机技术的发展使得在较短时间内处理庞大的被动红外行扫描仪存储的雷场信息成为可能,雷场中地雷埋设的规律使得其对雷场有较高的探测率。但在车载式或便携式探雷系统中,被动红外技术却只是作为一般的预警或粗略的探测手段。如何仅利用被动红外技术就可以在车载式或便携式探雷系统中高探测率的实现散布式地雷的探测成为了一项具有实际意义和挑战性的研究工作。
本论文在一个全新的理论框架下对被动红外成像地雷检测技术进行了深入的研究。在处理散布式地雷检测的问题时,采用了现代信号处理算法以及一维信号检测理论,对含有地雷的红外图像进行处理。文章首先分析了红外地雷信号特性、红外噪声特性以及红外地面背景特性,并在此基础上建立了含参数的地雷信号模型和背景噪声信号模型。其次从各模型中未知参数的特点出发,利用现代信号处理算法,对各模型中的未知参数进行了估计,然后借助一维信号检测的相关理论实现了红外二维图像上的地雷检测。在论文的最后对本文所研究的被动红外成像地雷检测算法的检测性能进行了分析与评估。同时论文也从实验方面对算法的有效性进行了验证,并给出了检测处理结果和算法的检测性能曲线。理论和实验均证明,文中方法能够很好的对红外图像上的地雷进行检测及标示。