红外视频图像判读的预处理技术研究

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1、红外视频图像判读的预处理技术研究图表目录图1．1实时处理系统输出的视频图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2图l_2红外摄像机拍摄的实弹图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2图2．1视频判读原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4图2．2人工判读原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6图2_3区域判读流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。8图2．4区域判读原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8图2．5一般特征点判读原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8图2．6中轴线判读原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9图2．7用中轴线方式判读的导弹方向变化的图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11图2．8用一般特征点判读的导弹方向变化的图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12图3．1常用的掩模法脉冲响应函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14图3．2二维中值滤波常用窗口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17图3．3平滑滤波结果比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18图3．4视频图像二值化处理结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．22图3．5实弹图像二值化处理结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．22图3．6改进算法处理视频图像结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．24图3．7改进算法处理实弹图像结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．25图3．8灰度变化的类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26图3．9Prewitt边缘检测算子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。27图3．10Kitsch边缘算子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．28图3．11视频图像边缘检测结果比较图3．12实弹图像边缘检测结果⋯⋯．．，．．．．．．．．．．．．．，．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

4、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30图3．13常用的结构元素Ⅳ。和眠⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33图3．14形态学算子与中值滤波处理结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34图3．15形态学算子与改进算法处理结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．35图3．16中轴线判读过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39图3．17目标尺寸减小，判读方式自动切换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39图3．18视频图像的判读过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．40图3．19视频图像质心判读结果比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42图3．20实弹图像判读结果比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。45图4．1新型视频判读系统结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46图4_2热相仪输出原始图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46图4．3视频判读流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图4．4视频判读系统程序主界面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图4．5正在判读中的判读系统界面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52表3．1平滑算法处理图像所用时间比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18表3．2阈值算法处理图像所用时间比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．25表3．3闽值算法选取的阈值比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．25V图表目录表3．4边缘检测算法的时间对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30表3．5形态学算子与中值滤波处理时间比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．34表3．6视频图像质心判读数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40表3．7实弹图像中轴线判读数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42红外视频图像判读的预处理技术研究摘要数字式视频判读系统利用多媒体技术和数字图像处理技术，分析和处理光电经纬仪的测量数据，对测量结果进行修正，是靶场光测设备测量系统的一个重要组成部分，而判

7、读系统中最重要的部分则是图像的预处理部分，本文主要对红外视频图像预处理技术进行研究。首先介绍了判读原理和方法，根据图像特点和用户需求，提出了一种新的判读方式：中轴线判读一一通过选取目标中轴线上的点作为特征点进行判读，这样判读后的目标位置一定位于目标中轴线上。由于目标中轴线的相对稳定性，使判读数据的准确性得到提高。接着讨论了系统所用的数字图像处理中平滑、阈值分割、边缘检测和形态学处理等算法，并对处理结果进行比较，选择每一种处理方法中最适合系统图像