红外目标与环境的视景重建技术研究

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1、March2012Vol.43No.1(serialNo.147)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY红外目标与环境的视景重建技术研究*朱伯伟，庾农，李卫民（驻上海航空电子公司军事代表室，上海200233）[摘要]研究了图像环境生成过程中红外目标特征信息提取所面临的重要技术问题，提出了自适应背景感知与对消处理、抑制背景的自动门限选取和形状分析与目标特征识别的层次化数据处理流程。基于数学形态学理论实现了图像背景感知的应用研究算法。实验测评表明，该算法对复杂变化的图像环境具有良好的滤波性能和稳健的适应能力。[关键词]红外技术；图像分析；目标环境；景象生成[

2、中图分类号]TP751[文献标识码]A[文章编号]1006-141X（2012）01-0020-05ApproachtoCreationofTargetandEnvironmentinInfraredImageZHUBo-Wei，YUNong，LIWei-Min(OfficeoftheMilitaryRepresentativestoShanghaiAvionicsCorporation,Shanghai200233,China)Abstract:Inthispaper,keyissuesaboutextractionoftargetcharacterincrea

3、tionofIRimageenvironmentarestudied.Itpresentsamulti-stagedataflowthatconsistsofthreelevelfunctionalmodules:adaptivebackgroundperception,subtractingoperation,selectionofautomaticthresholdusedforcluttersuppression,shapeanalyzingandtargetcharacterrecognition.Amorphology-baseddataprocessi

4、ngapproachproposedinthispaperisappliedtobackgroundestimation.Experimentalresultsshowthatthemethodisabletoprovidegoodfilteringresultsandrobustadaptabilitytoimageenvironmentwithclutterbackground.Keywords:IRtechnique;imageanalysis;targetandenvironment;scenecreation加增强，一旦拥有这类武器装备，就意味着夺取到1

5、引言战场的信息优势并掌握了作战的主动权。由于红外随着远程精确打击武器频繁应用于战场，使得成像系统具有隐蔽性好、探测范围广、定位精度高、战场环境的预警防御任务变得尤为重要与突出。由识别伪装能力强、穿透距离远以及轻质小巧、低耗于一切飞行物不可避免地要产生气动加热，致使目可靠等优点而备受青睐，已成为世界各国大力研发[1,2]标的红外特征将十分明显，这就为红外探测手段提的一项国防关键技术。供了一展身手的舞台。伴随红外成像仪不断应用于红外目标识别与成像跟踪系统的研制将面临军事领域，使夜间和复杂气象条件下的侦察与识别多项技术难题，红外图像的数据源问题就是其中一能力得到空前提高

6、，战场环境的“单向透明性”更个难题，它常常会困扰和制约红外目标识别与成像*基金项目：国家自然科学基金（10477019）、上海市自然科学基金（05ZR14134）资助项目20红外目标与环境的视景重建技术研究朱伯伟等2012年3月第43卷第1期(总第147期)跟踪系统的有效发展，或是使用不完善的实际图景的支撑作用，使其能有效地衬托和突出图形目标像，或是采用不切实际的仿真图像，受其影响便无的视觉反差特性，有助于在下一个环节中实现背景法检验系统的性能和发现所存在的问题，从而给系与目标的真正分离，从而达到抑制背景起伏和增强统研制工作带来种种隐患。在成像过程中，由于目目

7、标信号的双重目的。其有效方法就是采用形态滤标和背景的红外辐射特性与视场的选取、太阳入射波算法以感知图像背景的空间起伏特性，通过差分角、天气、季节、昼夜、云层、环境等诸多因素有运算的对消处理，进一步突出目标特征而抑制背景关，且各种目标的距离位置、运动状态等都是不可特性。控的，随机因素甚大，因此少量的实验图像不具有处理中端——抑制背景的自动门限选取模块。完整的代表性且复杂程度不够，而虚拟的仿真图像在获得背景特性的基础上，通过背景对消处理可突更难实现如此丰富和逼真的视景效果，为此采用实出目标特征，而抑制背景特性，结果会出现明显的际研制的红外成像系统在拍摄大量真实的红外图

8、视觉反差（