基于谱反演的红外图像增强与重建方法研究

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1、朵击外成丈葦ＵＮＩＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ’＊心．ｖ．■＾如，ａ趣丈＇参）．．．＂＂论文题目基于谱反演的红外图像增强与重建方法妍究专业学位类别工程硕丈学号２０１３２２０５０３３５作者姓名张帆Ｂ指导教师周鹰副妍究员ｐ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导

2、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，也不包含，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。＇ｔ诚日期作者签名；格；每年；月巧日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科

3、技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。作（保者密签的学位论义在解密后应遵守此规定）名＝？餐、导师签名＝Ｉ均日期；如年ｔ月巧日分类号密级注1UDC学位论文基于“谱”反演的红外图像增强与重建方法研究（题名和副题名）张帆（作者姓名）指导教师周鹰副研究员电子科技大学成都彭真明教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电子与通信工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期

4、电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONINFRAREDIMAGEENHANCEMENTANDRECONSTRUCTIONBASEDONSPECTRALINVERSIONAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:FanZhangAdvisor:YingZhouSchool

5、:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要红外成像技术在现代的应用中拥有许多优点，例如较好隐蔽性和抗干扰能力等，所以该技术在军事的许多领域都有着广泛的应用。而随着科技和军事的发展，这些应用对相应的红外技术又提出了一些更高的要求，促使该领域的研究不断的深入。由于红外波段的弥散作用和成像距离远等因素的影响，导致红外目标在图像中成像面积小，且不具有形状信息，故被称之为小目标。为了增强这些难以检测的小目标，本文借鉴地震信号中反射系数的偶分量能大幅度提高反射成像分辨率的思想，提出了一种新的红

6、外图像的增强方法。针对红外图像中目标的分辨率低，灰度能量弱等一系列问题，本文对红外图像增强和重建做了以下研究。（1）对红外成像的相关理论总结和分析了红外图像背景和目标的特性进行了研究，阐明了红外图像小目标增强的现实意义。引入了两种新的评价机制，即弱小目标的局部对比度和显著性评价指标，使得红外成像目标的评价更为合理。（2）对几种空域和变换域的红外图像增强方法进行了研究，包括空域滤波、形态学滤波、直方图均衡法、傅里叶变换及小波变换。对多组红外图像数据做进行了测试，利用峰值信噪比、平均梯度、对比度、局部对比度及显著性等对

7、仿真结果进行了分析和评价。（3）首次将地震谱反演的思想引入了红外图像增强和重建中。在小波分解的基础上，建立了类似地震正演的红外图像灰度能量的反射模型和小波系数的奇偶分解模型，并对相关参数进行了深入研究。最后，建立了红外图像重建的目标函数，利用粒子群优化算法进行了求解，得到了重构红外图像所用的最优参数。（4）利用传统评价指标和本文引入的评价指标对多组红外图像及多种增强方法进行了测试和对比分析。关键词：红外目标，图像增强，小波变换，粒子群优化IABSTRACTABSTRACTIntheapplicationofmode

8、rn,theinfraredimagingtechnologyhasmanyadvantages,suchasgoodconcealment,goodanti-interferenceability,andbeingabletoadapttoallkindsofweatherandclimate.Inaspectsofthemilitary,ithasbee