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在现代战争中,随着光电对抗技术的发展,采用单波段的红外成像系统进行目标探测暴露出了明显的不足,难于满足在复杂战场环境下的目标检测和识别,因此,需要大力发展双波段红外成像系统,以获取复杂战场环境下目标的更多信息,实现目标的检测和识别。
本文研究的双波段红外成像系统具有长波红外(8-14μm)和中波红外(3-5μm)两个谱段探测能力,并且通过双波段红外数据融合,获取复杂背景下目标的更多信息,提高检测目标的能力和抗光电干扰的性能。
本文的具体研究工作如下:
(1)首先初步地介绍了数据融合和双波段红外数据融合方面的相关知识。其中主要包括融合的三个层次及三个层次上各自存在的优缺点;双波段红外数据融合的概念、系统模型。
(2)从红外辐射的基本理论出发,针对3~5μm、8~14μm这两个红外波段,对目标和红外诱饵的辐射特性做了分析和比较。
(3)进行了红外成像非均匀性校正算法、双波段图像配准算法的研究,并提出了一种基于仿射变换的双波段红外图像配准算法。
(4)根据目标和红外诱饵的辐射特性以及目标和红外诱饵在双波段辐射能量比上的差异,给出一种针对能量压制型红外诱饵的目标识别方法;提取目标的质心位置坐标,将质心跟踪法和卡尔曼滤波法相结合,对目标状态进行估计,获得的目标在长、中波图像中的质心位置,采用线性加权融合法将质心位置坐标进行融合,获得融合后的目标位置信息。
(5)构建了试验平台,对上述的研究内容进行了试验验证。