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红外图像预处理与空中目标自动识别方法研究

作　者: 白旭
导　师: 王平
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 红外成像制导 自动目标识别 多级中值滤波 NSCT变换 OTSU方法 PSO算法 Radon变换 傅立叶描述子
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


红外成像制导具有灵敏度高、抗干扰能力强、探测距离远、全天候工作等优点，能较好地满足复杂战场环境下的作战要求，因此在地空、空空导弹的制导系统中得到了广泛的应用。随着红外成像技术与图像处理设备的不断发展，红外成像制导技术已成为精确制导技术的重要发展方向之一。论文针对红外成像制导系统中红外图像去噪、图像分割及目标识别进行了深入研究。论文的主要工作和研究成果如下：(1)在仔细分析红外图像噪声特点的基础上，根据红外图像兼有椒盐噪声和高斯噪声的特点，对其采用不同的方法进行去除。针对红外图像中的椒盐噪声，将极值中值滤波的思想与多级中值滤波方法相结合对其进行去除。在现有的NSCT变换去噪方法基础上，对其自适应阈值选取方法进行一定的改进，用于去除红外图像中的高斯噪声。实验表明这两种方法能有效去除噪声，同时保护边缘信息。(2)针对红外图像的目标分割，将聚类思想和OTSU方法相结合，得到了聚类约束的OTSU阈值分割方法。实验表明该方法，提高了阈值选取的准确性，有较好的分割效果。对粒子群优化算法进行改进，用于对聚类约束OTSU分割算法进行优化。实验结果表明，对阈值分割算法利用改进的PSO算法进行优化提高了分割算法的实时性。(3)在深入研究基于Radon变换的多尺度不变特征的基础上，针对其不具备旋转不变性的缺点，利用傅立叶描述子的思想对其进行改进，得到Radon-Fourier描述子，用于红外空中目标的自动识别。实验表明该方法能够较好的识别空中目标和干扰目标，同时该方法对噪声具有较强的适应性。

全文目录


摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 图像预处理与自动目标识别研究现状  12-17
    1.2.1 图像去噪方法  12-13
    1.2.2 图像分割方法  13-15
    1.2.3 自动目标识别  15-17
  1.3 论文的研究内容及结构安排  17-19
第二章 红外图像噪声分析与抑制  19-34
  2.1 引言  19
  2.2 红外图像的噪声特点  19-21
  2.3 极值-多级中值滤波去噪  21-25
    2.3.1 多级中值滤波  21-22
    2.3.2 极值-多级中值滤波  22-23
    2.3.3 实验结果与分析  23-25
  2.4 基于 NSCT 变换的红外图像去噪  25-33
    2.4.1 非下采样 Contourlet(NSCT)变换  26-28
    2.4.2 基于 NSCT 变换的红外图像自适应阈值去噪  28-32
    2.4.3 实验结果与分析  32-33
  2.5 小结  33-34
第三章 基于 OTSU 及粒子群优化的红外图像分割  34-50
  3.1 引言  34
  3.2 基于 OTSU 的图像分割方法  34-42
    3.2.1 一维 OTSU 方法  34-35
    3.2.2 二维 OTSU 方法  35-37
    3.2.3 聚类约束的 OTSU 阈值分割方法  37-40
    3.2.4 实验结果与分析  40-42
  3.3 粒子群算法及其改进  42-47
    3.3.1 标准粒子群算法  43-44
    3.3.2 改进的粒子群算法  44-45
    3.3.3 实验结果与分析  45-47
  3.4 粒子群优化的聚类约束 OTSU 分割方法  47-49
    3.4.1 聚类约束 OTSU 算法的 PSO 优化  47-48
    3.4.2 实验结果与分析  48-49
  3.5 小结  49-50
第四章 基于 Radon-Fourier 描述子空中目标识别方法  50-65
  4.1 引言  50
  4.2 基于 Radon 变换的多尺度不变特征  50-56
    4.2.1 Radon 变换的定义及性质  51-53
    4.2.2 多尺度不变特征及性质  53-56
  4.3 傅立叶描述子  56-57
  4.4 基于 Radon-Fourier 描述子的目标识别方法  57-64
    4.4.1 Radon-Fourier 描述子  58-59
    4.4.2 目标识别方法  59-60
    4.4.3 实验结果与分析  60-64
  4.5 小结  64-65
结束语  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-73
作者在学期间取得的学术成果  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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