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星上红外运动点目标检测技术研究

作　者: 盖芳钦
导　师: 王春梅
学　校: 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）
专　业: 计算机应用技术
关键词: 点目标检测背景抑制阈值选取并行处理开关处理比例阈值边缘检测
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 59次
引　用: 1次
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内容摘要

为了实现星上红外运动点目标检测实时处理,本文研究了星上红外运动点目标检测算法。通过MATLAB仿真来验证算法性能,通过理论分析来判断算法基于FPGA硬件平台实现的可行性。研究了传统单帧图像点目标检测算法及其性能。针对传统检测算法虚警率高的问题,提出了新的方法抑制背景,降低虚警率。针对多目标图像,将并行处理思想引入到新算法中;针对单目标图像,将开关处理思想引入到新算法中。在开关处理的基础上,进一步将边缘检测算子引入到点目标检测中,通过边缘检测算子检测背景区域边缘来降低背景区域边缘点引起的虚警。针对开关处理背景抑制方法和边缘检测背景抑制方法,使用相应的比例阈值方法来选取二值化阈值。上述新算法与传统算法相比较,在保证检测率基本不变的同时,可以将目标检测虚警率降低到传统算法目标检测虚警率的一半。初步探讨了在基于FPGA硬件平台上实现序列图像目标检测航迹关联的方法。详细分析了单帧图像点目标检测算法检测率、虚警率与信噪比的关系和序列图像中总检测率与单帧检测率的关系、总虚警率与单帧虚警率的关系。将理论分析结果与实际实验结果作对比并分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-17
  1.1 研究背景与意义  12
  1.2 星上红外运动点目标检测技术浅析  12-15
    1.2.1 卫星红外图像的特点  12-13
    1.2.2 星上红外运动点目标检测的特点  13-14
    1.2.3 星上红外运动点目标常用的算法  14-15
  1.3 论文的主要工作和内容安排  15-17
2 点目标检测算法研究方法分析  17-29
  2.1 引言  17-18
  2.2 卫星红外图像分析  18-19
  2.3 基于MATLAB 的仿真方法  19-21
  2.4 基于FPGA 的实现方法  21-29
3 点目标检测算法研究  29-71
  3.1 引言  29-30
  3.2 单帧图像传统检测方法研究  30-42
    3.2.1 典型背景抑制方法  30-34
    3.2.2 阈值选择方法  34-35
    3.2.3 仿真实验  35-42
  3.3 单帧图像新检测方法研究  42-56
    3.3.1 引言  42-43
    3.3.2 并行处理算法研究  43-50
    3.3.3 开关处理算法研究  50-56
  3.4 边缘检测算子在点目标检测中的应用  56-68
    3.4.1 边缘检测算子介绍  56-58
    3.4.2 边缘检测算子在点目标检测算法中的应用  58-68
  3.5 序列图像航迹关联算法初探  68-71
4 点目标检测算法性能分析  71-79
  4.1 引言  71
  4.2 单帧检测算法性能分析  71-74
  4.3 序列图像检测算法性能分析  74-79
5 总结与展望  79-81
  5.1 全文总结  79
  5.2 工作展望  79-81
参考文献  81-86
附录1  86-87
致谢  87

星上红外运动点目标检测技术研究

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