低信噪比下基于收敛映射 Hough变换的激光目标检测算法研究.pdf

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1、第21卷第4期电光与控制Vo1．21No．42014年4月ElectronicsOptics&ControlApr．2014doi：10．3969／j．issn．1671—637X．2014．04．009低信噪比下基于收敛映射Hough变换的激光目标检测算法研究许立波，王杰，马鹏阁，张春风(1．中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009；2．郑州航空工业管理学院，郑州450015)摘要：分析了经典Hough变换(HT)在参数空间映射方法存在无效映射及批处理投票缺乏实时性等问题，提出了依据空中目标速度约束条件选取样本进行收敛映射和在线投票的改进HT检测算法。仿

2、真实验结果表明，改进目标航迹检测算法在信噪比(SNR)大于0．8dB时都具有较好的效果，算法目标捕获时间因信噪比不同而不同。信噪比大时可以迅速捕获目标，信噪比低时则以时间换取检测概率。关键词：目标检测；光电探测；Hough变换；收敛映射中图分类号：V271．4；TN247文献标志码：A文章编号：1671—637X(2014)04—0038—05LaserTargetDetectionAlgorithmResearchBasedonConvergingMappingHoughTransforminLowSNRXULi．bo，WANGJie，MAPeng．ge，ZHANGChun

3、．feng(1．LuoyangInstituteofElectro—OpticalEquipmentInstitute，Luoyang471009，China；2．ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China)Abstract：Afteranalyzingtheinvalidmappingandthepoorreal—timeperformanceinbatchingvotingoftheclassicalHoughTransform(HT)inparameterspacema

4、ppingmethod，animprovedHTdetectionalgorithmwasproposedonthebasisofconvergingmappingoftheaerialtargetvelocityconstraintsamplingandonlinevoting．ThesimulationresuhsshowthattheimprovedtargettrackdetectionalgorithmachievesbetterperformancewhileSNRisgreaterthan0．8dB，andthetargetacquisitiontimevari

5、eswithdifferentSNR．ThetargetcanbecapturedquicklywhenSNRishigh，andwecanusetimetoexchangefortheprobabilityofdetectionwhenitiSlow．Keywords：targetdetection；photoelectricdetection；HoughTransform；convergenceofmapping红外探测单元的光轴与激光光轴平行，两者同处于一O引言个惯性平台上，能够持续稳定地对目标照射。短时间激光目标检测通常对单帧激光回波信号滤波，当内，激光目标的运动轨迹

6、可近似看作一条直线航迹。目标脉冲幅度高于检测门限后可确定目标的存在，其本文研究基于HT的检测前跟踪(TrackBeforeDetect，检测所需的最小可检测信噪比为2～3dB。由于激光TBD)方法，可将系统最小可检测信噪比进一步降低，在大气中传输，大气湍流的调制会导致发生“闪烁”效从而增强对目标的作用距离。这对于弥补机载光电探应，使得各帧回波的目标脉冲强度及信噪比起伏较大。测系统中激光与红外作用距离的差距、提高光电探测总体性能有着重要意义。随着信噪比的下降，目标闪烁现象更加严重，检测置信度将始终达不到判决阈值，导致无法检测出真实目1基于TBD的激光弱目标检测问题分析标。机载光

7、电探测系统发射激光照射目标时，其传统的目标先检测后跟踪(DBT)方法采用对单帧回波降噪处理，在提高信噪比后由门限检测出目标，再收稿日期：2013—04—22修回日期：2013—07—04实施目标跟踪。TBD方法对一段时间内每一帧的数据基金项目：洛阳电光设备研究所航空基金(2012ZC13002)作者简介：许立波(1969一)，男，辽宁抚顺人，硕士，高工，研究方向进行存储和处理，而并不对每帧数据提供检测。经过多为光电对抗。帧积累，在目标的轨迹被估计出来后，检测结果与目标电光与控制第21卷3基于收敛映射的H