天空起伏背景中红外弱小目标检测新方法研究

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1、作者简介董维科，+河南开封人。1997年毕业于西安电子科技大学获学士学位。2003年毕业于西安电子科技大学获硕士学位。2013年3月获西安电子科技大学光学工程博士学位。导师：张建奇教授。主要研究方向：目标特性分析、目标检测、实时图像处理等。代表性成果及经历：已在((InfraredPhysics&Technology))、《西安电子科技大学学报》、《光子学报》、《红外技术》、《激光与红外》等核心刊物发表学术论文6篇。WeikeDong，wasbominKaifeng，HenanProvince，China，in1973．Hereceived

2、hisB．A．inMaterialEngineeringfromXiDianUniversity，Xi’an，China，in1997，theM．S．degreeinPhysicalElectronicsfromXiDianUniversity，Xi’an，China，in2003，andthePh．D．degreeinOpticalEngineeringfromXiDianUniversity,Xi’an，China，inMarch2013．HisresearchinterestsincludeAnalysisoftargetcharac

3、teristic，Detectionoftarget，Real—timeimageprocessing．From2005tO2012hehaspublished6journalpapers．西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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

4、做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：辫缉日期：沙I弓，弓i●关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文

5、属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：篓缉一导师签名：日期：必I弓．弓．12摘要摘要本文围绕天空起伏背景中红外弱小目标的检测问题，展开以下研究：1、在分析背景杂波与弱小目标的图像特性基础上，研究红外图像中弱小目标与背景杂波在空域和时域中的可分离性，对不同特征的可分离性进行分析和比较，确定了在空域强相关的背景杂波灰度分布特征、在连续帧fBI强相关的弱小目标灰度特征以及在连续帧问强相关的弱小目标位置特征作为本文算法研究的出发点；2、在分析背景预测模型的基础上，比较固定权值和自适应权值的背景预测算法，依据背景杂波灰度分布在空域强相关的图像特

6、征，提出一种局域同质背景预测算法，这种方法可以克服异质背景区域对预测精度的影响，大幅减少不必要的预测运算以及由此带来的运算误差，显著提高残差图中弱小目标信号的信杂比，改善背景预测方法检测弱小目标的性能；3、提出一种对比滤波的时域廓线算法，针对传统方法当弱小目标与云边缘杂波的运动速度相当时出现虚警的情况，新方法在分析弱小目标、云边缘杂波以及平稳背景三类像素点时域特性的基础之上，首先利用时域廓线特性抑制平稳背景，然后依据云边缘杂波像素在空域连续，而弱小目标像素在空域孤立的特性，构造空域对比滤波器，并使用对比滤波器对去除平稳背景的图像数据进行滤波

7、，最后再进行时域廓线的驻点连线滤波以实现对弱小目标的检测，该算法能明显消除与弱小目标运动速度相当的云边缘杂波虚警，进一步提高弱小目标的检测概率；4、提出一种运动方向估计的管道滤波算法，分析了红外弱小目标的运动特性，依据弱小目标在相邻帧间位置具有连贯性的特征，建立了弱小目标的运动方向估计模型，在模型中利用弱小目标逐帧检测的先验位置信息，估计弱小目标的运动方向和轨迹，根据估计结果去除管道内噪声对弱小目标的干扰。仿真结果表明，本方法能够很好地抑制管道内噪声的影响，提高弱小目标的检测概率，增强弱小目标抗管道内噪声干扰的能力。关键词：弱小目标背景杂波

8、背景预测时域廓线管道滤波检测AbstractThefollowingstudiesareclutteredskybackgroundinABSTRACTcarriedoutond