红外成像制导已成为当今精确制导武器的重要技术手段。导引头的焦平面阵列功能及结构上相当于人眼视网膜,由此,本文利用科学界对人眼视觉机理研究取得的新成果,探索将人眼仿生技术用于红外成像导引头,以提高导引头的图像信息获取及处理能力,促进智能导弹技术的发展。本文采用人眼视觉机制与成像制导技术相结合的研究路线,探索了人眼视觉系统的视觉信息处理机制,开展了计算机模拟与仿真工作,并针对红外成像制导技术进行了应用性研究,论文所做的主要工作与取得的成果如下: 一、视网膜图像信息处理机制研究 1) 针对视网膜的信息处理模型,论文探索了侧抑制、感受野两个机制的高级话题。提出了差分方程模式实现的循环侧抑制算法,指出侧抑制机制与感受野理论在视觉边缘信息检测方面具有一致性;分析了Off型感受野数学模型的建立规则,结合侧抑制机理提出了新的Off型感受野数学模型,并针对红外图像的边缘检测任务进行了应用分析。 2) 讨论了人眼固视微动的意义,指出人眼不能作为简单的静态摄像机模型进行分析。论文以“视网膜图像”作为研究对象,用动态调制的观点进行了微动下的视网膜图像信息处理模拟工作;基于微动机理探索了静态图像边缘提取的可行算法,并在此基础上开展了人眼超分辨机理分析和具体实现方法研究。 3) 阐述了视网膜多尺度分析能力的形成机理,针对高斯尺度空间应用中核函数的截断与采样问题,受视网膜多尺度分析的启发,提出了灵活、简单的卷积模板构造方法。 4) 研究了视觉启发的红外图像预处理算法。论文根据人眼适应性机理,提出了基于费希纳定律的红外图像增强算法设计;为解决空中目标特别是低空红外目标的分割问题,提出了“背景在线模拟抑制法”的红外目标分割算法;此外,还研究了基于Radon变换的飞机跑道等直线目标识别算法。 二、基于视网膜视皮层映射机理的空间变分辨率视觉系统研究 1) 系统地研究了非均匀映射变换实现算法,指出非均匀映射变换的距离轴离散化与角度轴离散化具有统一的“一一映射环”;依据映射的变换方向不同,论文