红外成像弱小目标检测算法及其性能分析

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低信噪(杂)比条件下运动点目标的检测、跟踪和识别技术是扩展制导武器系统作用距离,加强系统防御能力的关键技术之一。本文根据国家“863”红外末制导信息处理机的设计要求,着重对深空背景和云杂波背景下的点目标检测算法进行了深入研究。 根据深空背景灰度近似高斯分布的特性以及该应用背景下点目标近似直线运动的特点,本文第二章分析了加权动态规划的检测性能,提出了基于最小二乘预测器的轨迹关联方法。文中详细介绍了该算法的原理及结构,并着重对整个算法进行了理论分析和仿真实验,实验结果表明该算法性能高效、结构简单,便于软硬件分割,为所研制的末制导处理系统提供良好的算法支撑。 针对云杂波背景,第三章中在分析了云杂波、噪声和目标像素的时域剖面特征的基础上,研究了基于递归方差的点目标检测方法。文中针对空间云杂波的强相关特性,采用最大均值滤波器进行背景抑制;并根据运动点目标强度在时域剖面上的奇异特性,应用递归方差滤波的方法实现了云杂波背景下点目标的检测。实验表明该算法对慢速运动的弱小目标具有较好的检测性能。 论文最后总结了全文取得的工作成果,并提出下一步的研究方向。
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