飞机红外图像的检测、识别与跟踪技术研究

• 作 者: 荆文芳
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 红外图像 检测 识别 跟踪

由于红外成像技术的迅猛发展及其在军事方面的广阔应用前景,红外图像处理技术已成为当今各相关行业研究的热点。根据该技术的研究现状和存在问题,以及在实际的工程应用中对该技术的相关要求,本文主要对红外图像的检测、识别跟踪算法进行了研究:分析和比较了现有的典型算法,并给出了仿真结果;根据研究对象的特点,提出了两个算法并进行验证,结果表明算法有效。在此基础上,提出了跟踪识别系统原理样机的设计方案。论文的主要研究内容如下: (1)采用了基于小波变换的多尺度边缘检测算法对红外图像进行检测。以红外特征提取算法得到的目标大小为参考依据,对小波变换的尺度进行实时调整,提高了小波交换的自适应性,从而提高了系统在战场复杂背景条件下(低信噪比、低对比度和场景变化等)对目标的有效检测和分割能力。 (2)针对研究对象与小波变换算法处理结果的特点,提出了基于小波变换的差值图像均值阈值分割算法。将其分割效果与采用均值阈值分割算法和基本全局最佳阈值分割算法的分割效果进行了比较。结果表明,该算法简单、有效,快速,同时对图像的分割效果影响不大。 (3)针对红外图像的特点,提出了采用不变矩与红外特征参数组成新的特征向量,对其进行目标识别。不仅提高了算法速度,也提高了识别准确率。实验表明,系统的跟踪以别速度和识别准确率都有显著提高。 (4)针对跟踪器的实时性要求,提出了基于DSP和FPGA技术的跟踪识别系统原理样机的设计方案。系统采用DSPs作为核心处理器,附以FPGA高速器件构成图像实时处理系统;采用了FIFO缓冲、EDMA数据传输方式等技术手段解决图像数据量大与实时处理之间的矛盾,为图像处理的实时性提供了保障。