红外系统空间点目标探测距离测试

描述了一种成像型红外系统对空间点目标探测距离的内场测试方法,介绍了以灰度描述的点目标图像的信噪比定义、空间点目标及背景的辐射特点、目标检索算法以及照度等效原理,详细描述了测试设备的搭建方法和各项参数的选取原则,并给出了相关参数的计算实例。     

红外成像系统点目标探测视距研究

介绍了红外成像系统对点目标的探测跟踪作用距离估算方法,用热成像分析系统研究点目标在像素上的扩散规律,提出用热成系统探测点目标时,扩散因素对作用距离的影响。     

基于背景因子的红外点目标探测技术

复杂场景下红外弱点目标检测是红外目标识别的关键技术性难题之一。首先从概率论出发分析了背景因子存在的必要性。接着详细地论述了采用模糊集合中的隶属度理论和模式识别中的多分类器融合理论设计背景因子的过程。由于背景因子的引入对强干扰的复杂背景进行自适应地削弱,使得在各种背景下探测概率趋于均匀分布,最终实现了恒虚警率。     

红外点目标探测系统的作用距离理论模型分析

系统性地分析了红外点目标探测系统的作用距离理论模型。通过建立大气分层模型,结合MODTRAN模型计算了中波红外光和长波红外光在典型大气条件下的透过率。两者计算结果的对比数据可为红外探测系统设计中的波段选择提供参考依据。通过对目标红外辐射强度的理论模型进行分析,计算了几种典型目标在不同波段的红外辐射强度,为系统作用距离的指标论证提供了支撑。从红外图像噪声的概率密度分布函数出发,推导出了图像信噪比与系统检测概率及虚警概率的理论公式,为检测门限设置提供了参考依据。红外点目标探测系统的作用距离理论模型分析结果对于提升红外探测系统作用距离指标论证的可信度和系统参数设计的合理性具有非常重要的理论支撑作用。     

大气背景对红外目标探测的影响

针对大气背景是一个纵深背景而非一个平面,无法使用现有对比度计算公式计算的实际,基于红外焦平面探测器工作原理推导出了大气背景下探测器处辐射照度的对比度计算公式。通过对大气背景的红外辐射计算,并与报道的飞机红外辐射数据比较,应用对比度计算公式做分析可知:大气背景对探测的影响是必须考虑的;在3~5m大气窗口的大气背景辐射很小,选择3~5m大气窗口探测更容易发现目标;在8~12m大气窗口内10m附近的大气背景辐射较强,目标不易被探测。随着探测距离增加,探测器到无限远处的大气背景辐射亮度与探测器和目标之间的大气背景辐射亮度之差在减小,它会增大对比度,这是分析探测距离不可忽视的一个因素。     

复杂背景下红外点目标检测的预处理

研究了复杂背景下红外点目标检测的预处理方法,首先给出了红外点目标的场景图象模型,定义了信噪比,然后给出了点目标增强和背景抑制的方法,分别是去图象局部均值和白化处理,最后是预处理的实验结果和方法的性能分析。     

红外成像系统对点目标动态探测概率分析

分析了红外成像系统对点目标动态探测概率的主要影响因素,特别提出了光学系统衍射、像差、色差以及跟踪系统跟踪误差、红外探测器件填充系数对动态探测概率的影响,并提出提高探测概率的措施。     

红外目标探测距离的估算

红外热成像系统探测距离的估算,对于提高红外系统设计水平,降低成本,缩短研制和生产周期都有非常重要的作用.但是探测距离受很多因素,如目标特性,大气传输、热成像系统参数等的影响,这使得红外热成像系统探测距离的估算难度大大增加.传统的红外作用距离估算一般是将大气透过率视为常数的,这会带来很大的误差.本文考虑了大气气溶胶模式下大气透过率随环境的改变,给出了更为具体的红外目标探测距离的表达式.通过编制程序和查找相关数据,计算了热成像系统对点源和扩展源的探测距离.     

红外背景中点与近点源目标探测的卷积减法滤波算法

远距离下点与近点源红外目标的有效探测与捕获，很大程度上依赖于对背景杂波的抑制，诸多滤波技术已经提出。本文在了主要滤波技术的特点后，提出一种新的卷积减法滤波法，数理模型分析与计算机模拟的结果说明：这是一种易于硬件实现，能有效抑制背景杂波的线性技术。     

红外背景中点与近点源目标探测的卷积减法滤波算法

远距离下点与近点源红外目标的有效探测与捕获，很大程度上依赖于对背景杂波的抑制，诸多滤波技术已经提出。本文在简述了主要滤波技术的特点后，提出一种新的卷积减法滤波算法（ＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎＳｕｂｔｒａｃｔｉｏｎＦｉｌｔｅｒｉｎｇ），数理模型分析与计算机模拟的结果说明：这是一种易于硬件实现，能有效抑制背景杂波的线性技术。     

复杂背景下含点目标单帧红外图像的预处理

对复杂背景下单帧红外图像的预处理做了研究,结合背景抑制及二次滤波,可以极大提高微弱点目标的信噪比,为后续处理降低数据量及运算量。通过合适的算法组合,可以有效地促进滤波质量的改善及硬件实现结构的简化。最后给出实验结果及对算法组合的评估。     

星载红外传感器探测距离研究

基于最小检测信噪比准则，研究了在考虑背景环境下星载红外传感器最大探测距离的估计方法。分析了星载红外探测系统目标的背景辐射特性，在此基础上推导出在考虑背景情况下星载红外探测器的探测距离方程，并对其进行分析。这可以为星载红外传感器系统的设计提供理论指导。     

红外成像系统目标探测距离测试方法

论述了红外成像系统的测试方法。利用地面测试设备测量红外成像系统系统灵敏度从而间接获得红外成像系统核心指标-目标探测距离(在特定环境下特定目标),解决了红外成像系统的探测距离评估问题,为红外成像系统设计提供了依据。     

复杂背景下红外运动点目标检测算法研究

讨论了复杂背景下低信噪比运动点目标的检测和跟踪问题，提出了基于卡尔曼滤波理论的背景预测，数学形态学膨胀累加，图像流航迹关联和二级并行假设检验的点目标检测方法。实验结果表明该算法能够较大程度提高红外图像的信噪比，有效地检测和跟踪点目标，并且能够解决目标丢失以及跟踪过程中出现目标的问题。     

点目标成像红外遥感器探测信噪比测试研究

针对遥感器真空低温测试需求,设计并搭建了一套能够在低温真空环境中稳定工作的红外目标背景模拟器,模拟器主要由冷光阑、真空低温面源黑体、三维电移台三部分组成,冷光阑模拟探测背景,冷光阑上分布微孔用于模拟探测点目标。通过有效控制目标模拟器与背景模拟器间的隔热、控温以及背景模拟器与待测遥感器之间的隔热,实现稳定测试。另外,将仿真优化与实践经验相结合,通过仿真计算去除模拟器冷光阑板厚度、目标相位、平行光管等的影响,有效降低系统测量不确定度。文中的仿真分析方法和验证情况对于红外遥感器点目标探测信噪比检测试验具有参考意义。     

采用前置栅网滤波的红外点目标探测方法

根据红外热成像系统前置栅网的衍射效应,分析其应用于点目标探测领域的可行性;提出了一种基于前置栅网滤波的红外点目标探测方法,详细介绍了算法处理流程,该算法通过背景抑制、图像分割、图形匹配有效地实现了对前置栅网滤波后的点目标像探测;最后,将其与传统的TBD探测方法进行比较。实验结果表明:该方法由于使点目标实现了特定形状的扩展,能更好地区分真实目标和噪声,同时降低算法复杂度,能够实现实时处理,具有很好的应用前景。     

低温背景红外目标成像实验研究

模拟低温背景红外场景是完成空间目标探测系统半实物仿真测试的关键技术,但利用现有技术模拟太空低温背景存在一定的困难.使用高低温箱法建立了一种低温背景红外目标辐射特性试验系统,并对红外目标在不同背景温度下的成像情况进行了研究,最后获得了红外目标成像与背景辐射的关系.实验结果表明,对于具有一定温度的黑体目标,背景温度在一定范围内变化时,探测器接收到的图像几乎没有变化,而且正焦位置与离焦位置具有相同的规律.这一结论对于在红外半实物仿真中模拟更低温度背景的红外场景具有一定的参考意义.     

云天背景下单帧红外图像的点目标检测

针对云天背景下红外图像中不同的背景成分所具有的不同特性以及它们之间的差异,本文从基于背景预测模型的红外点目标检测方法出发,重点分析和对比了三种背景预测模板在背景预测、背景消除和阈值分割三个检测过程中,对不同的背景成分表现出的不同处理性能.实验结果表明,三种背景预测模板对云天背景中的各种不同背景成分具有不同的处理效果,实际应用时应充分分析红外图像云天背景中的各种不同成分的比重和差异,选择合理的背景预测模板.     

海空背景下红外点目标检测算法

提出了一种基于灰度形态学的海空背景下的红外点目标检测算法。该算法三步：第一步,对原始序列图像进行了膨胀后累加,以提高信噪比（SNR）;第二步,对原始序列图像进行形态学滤波,去掉噪声和目标以提取出背景;第三步,前两步结果相减,自适应阈值后即可得到点目标,用实际摄取的图像进行实验,结果表明该算法能检测出信杂比（SCR0为1的红外图像。