空間運動小目標(biāo)檢測跟蹤算法的研究是天基探測領(lǐng)域的前沿研究內(nèi)容,當(dāng)前研究的主要不足在于復(fù)雜起伏背景抑制難、背景邊緣濾除策略粗、移動背景應(yīng)對方法缺。本課題針對這些不足,開展天基微弱運動小目標(biāo)檢測的相關(guān)算法研究,針對背景漂移<1p/f、SCR≤1的環(huán)境,探討有效的算法模型和關(guān)鍵技術(shù),以解決強雜波、復(fù)雜背景中獲取點目標(biāo)并保證低虛警率這一核心問題。研究成果包括:（1）針對傳統(tǒng)背景抑制算法對SCR≤1的圖像中雜波抑制效果較差這一不足,提出“融合形態(tài)學(xué)算子的非局部均值濾波（TPNLM）”背景抑制算法模型。該算法能夠在最低SCR≈0.22的環(huán)境下增強弱點目標(biāo),達到平均33.60倍的信雜比增益,優(yōu)于同類的其他代表性背景抑制/目標(biāo)增強算法。（2）針對低信雜比（SCR≤1）環(huán)境下單幀目標(biāo)提取精度差這一難點,提出“鄰域顯著圖（NSM）”算法模型。該算法適用于云層/陸地等強雜波環(huán)境下的目標(biāo)檢測,能夠在SCR≤1（最小SCR≈0.55）的環(huán)境下獲取平均50倍的SCR增益、平均檢測率98%、虛警率在1.22×10^-5以下,優(yōu)于同類的其他空域檢測算法。（3）針對大量雜波存在的圖像序列,利用... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：192 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

“火球”撞擊地球事件Fig1.1"Fireball"hitstheearthevents

圖 1.2 美國 SBIRS 系統(tǒng)整體投入情況Fig 1.2 The overall investment situation of the US SBIRS system天基探測系統(tǒng)不受地理和氣象條件制約，可實現(xiàn)在幾百千米至幾萬千米高度的太空軌道上對更開闊視野的目標(biāo)進行探測。對于目前的星載系統(tǒng)而言，由于接收到的目標(biāo)信號受到遠(yuǎn)距離探測、大背景噪聲、低信噪比、雜波干擾等因素的影響，目標(biāo)信號極其微弱且較易淹沒在強噪聲背景中。天基探測器負(fù)責(zé)“發(fā)現(xiàn)”目標(biāo)，而真正的“找到目標(biāo)”需要依靠性能優(yōu)良的算法。影響檢測精度的主要因素是復(fù)雜的背景，它們多是虛警的來源，如圖 1.3 所示，這些主要虛警來源都會造成信息誤報或者漏報，在這種環(huán)境下運動目標(biāo)檢測跟蹤算法的優(yōu)劣直接影響著運動目標(biāo)跟蹤的穩(wěn)定性和精確度，也直接影響著后續(xù)反應(yīng)和處理的準(zhǔn)確性。

圖 1.2 美國 SBIRS 系統(tǒng)整體投入情況Fig 1.2 The overall investment situation of the US SBIRS system天基探測系統(tǒng)不受地理和氣象條件制約，可實現(xiàn)在幾百千米至幾萬千米高度的太空軌道上對更開闊視野的目標(biāo)進行探測。對于目前的星載系統(tǒng)而言，由于接收到的目標(biāo)信號受到遠(yuǎn)距離探測、大背景噪聲、低信噪比、雜波干擾等因素的影響，目標(biāo)信號極其微弱且較易淹沒在強噪聲背景中。天基探測器負(fù)責(zé)“發(fā)現(xiàn)”目標(biāo)，而真正的“找到目標(biāo)”需要依靠性能優(yōu)良的算法。影響檢測精度的主要因素是復(fù)雜的背景，它們多是虛警的來源，如圖 1.3 所示，這些主要虛警來源都會造成信息誤報或者漏報，在這種環(huán)境下運動目標(biāo)檢測跟蹤算法的優(yōu)劣直接影響著運動目標(biāo)跟蹤的穩(wěn)定性和精確度，也直接影響著后續(xù)反應(yīng)和處理的準(zhǔn)確性。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]地球及臨邊背景紅外輻射特性研究[D]. 張中健.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]紅外成像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 尚磊.西安電子科技大學(xué) 2013
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本文編號：3471848