基于对比度的空中红外点目标探测距离估计方法

基于最小分辨对比度准则 ,研究了天空背景下红外点目标的最大探测距离估计方法。首先 ,分析了红外波段大气辐射传输与衰减、对比度限制光电成像系统功率响应特性 ,建立了目标表观对比度模型 ,并推导出了由气溶胶消光系数和距离参量确定的探测距离方程。然后 ,对目标天空背景温差、发射率 ,气溶胶衰减系数 ,瞬时视场、对比度探测阈值以及辐射波长等参数作了详细讨论。最后 ,利用LOWTRAN7程序的典型大气模式数据 。

红外时间延迟积分点目标探测系统中速度失配影响研究

基于时间延迟积分的红外点目标探测系统在推扫成像过程中会受到速度失配的影响导致点目标的探测性能降低.基于调制传递函数的传统频域建模分析方法由于缺少相位传递函数的介入,无法对目标探测性能的影响进行有效分析.为了解决该问题,采用成像系统的点扩散函数以及线扩展函数建立了成像系统的速度失配模型,并对速度失配对目标检测系统的影响进行了研究.模型理论计算以及实际成像实验结果表明,当时间延迟积分级数为8级,速度失配量ΔV/V=25%时,点目标能量响应均值下降50%,当速度失配达到ΔV/V=12.5%时,点目标能量响应均值下降30%.研究结果可为后续红外时间延迟积分成像系统的设计提供参考.

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。

一种点目标探测系统能量集中度计算方法

在点目标探测系统中,光学系统的能量集中度决定了单个像元收集到点目标能量的水平,直接影响点目标探测系统的图像信噪比。在相机设计完成后,需要对相机的能量集中度进行测试,评价相机的性能。传统方法对点目标探测系统的能量集中度计算采用"中心像元法",由于相机探测器中心位置偏移和靶标尺寸的影响,计算结果存在很大误差。文章通过建立点源靶标成像模型,分析出靶标尺寸和探测器位置对点目标像斑的影响,提出了求解点目标能量集中度的一般过程,并设计出了一种容易实现的计算方法。通过对点目标像斑进行高斯拟合,然后通过两次反卷积去除探测器位置和靶标尺寸的影响,实现了对能量集中度的求解。计算结果表明,文中提出的方法比传统方法更接近实际情况,具有工程应用价值。

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 ,提出用热成像系统探测点目标时 ,扩散因素对作用距离的影响。

针对点目标探测的背景杂波量化改进方法

在点目标探测模型中,目标的形状纹理信息丢失,可用特征少,背景杂波对目标检测造成严重干扰。传统分块方差统计法会引入背景低频波动,使杂波偏大,而且杂波度量值随分块单元尺度变化较大。本文提出一种基于匹配滤波的杂波量化改进方法,首先以点目标像斑分布为模板,对背景图像进行匹配滤波,得到互相关矩阵;然后将高相关性区域标记为杂波重点区域,计算方差作为局部杂波,取局部杂波的均方根作为全局背景杂波。该方法突出了对空间杂波区域的选择性,能有效降低背景低频波动和传统分块尺度对杂波的影响。对遥感图像样本进行杂波量化和点目标检出仿真,结果表明本文方法对杂波统计尺度有很好的稳定性,杂波量化与探测率的相关性高于传统方差统计方法。

星载红外点目标探测系统瞬时视场优化模型

瞬时视场是影响星载红外点目标探测系统性能的重要指标,为了实现高信噪比探测,有限口径的空间相机设计需要选择合适的瞬时视场。文章讨论了衍射受限条件下,瞬时视场对能量集中度、采样相位因子、背景杂波和信噪比的影响,建立了以信噪比最大化为目标函数的瞬时视场优化模型。基于在轨遥感图像统计背景杂波,确定了杂波系数范围和不同杂波程度的背景分布。结合实例仿真,计算了不同瞬时视场下的信号响应和信噪比变化,通过分析得出结论:随着瞬时视场减小,点目标能量集中度降低,采样相位影响减小,探测稳定性提高,杂波减小,信噪比先增大后减小,利用优化模型能得到最优瞬时视场。文章提出的模型可用于空间相机的指标设计和优化。

高灵敏度空间点目标探测系统设计

本文面向空间点目标探测,设计了基于高灵敏度CMOS传感器的空间点目标探测系统。首先对CMOS传感器图像进行降噪,提高传感器的探测灵敏度;其次,采用DSP+FPGA嵌入式架构,设计了基于星图匹配信息构建的点目标探测算法,并详细介绍了算法原理和步骤。最后,采用电子星图模拟器对该探测系统进行测试。结果表明:该嵌入式系统具备1 024×1 024@20p格式视频的实时处理能力,可以探测6等星。当信噪比大于6,视轴指向误差小于1°时,对于不同运动速度、不同尺寸点目标均能准确探测,识别正确率接近100%。综合而言,该空间点目标探测方法的计算精度高、适应性强、可靠性高,能够应用于空间点目标的有效探测。

红外点目标探测的信号处理算法及实现

本文讨论了红外点目标探测系统信号处理的各种算法，介绍了使用外场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）实现这些算法的方法。

空间红外点目标遥感探测系统在轨辐射定标

空间红外点目标遥感探测系统由于其任务与技术等方面的特殊性,其在轨辐射定标方法同一般对地观测遥感器相比较存在诸多差别。文章在广泛调研成功在轨运行的此类系统在轨辐射定标方法与技术基础之上,对其在轨辐射定标方法进行了分析与总结。为中国此类系统在轨辐射定标技术的深入研究提供参考。

基于时-空过采样系统的点目标检测性能分析

为了提高扫描成像系统对于点目标的探测性能,提出了时-空过采样点目标探测体制,并对其进行了目标检测性能分析.首先,分析了单采样体制在点目标探测中易存在跨像元导致的目标能量分散问题,以及探测器随机高强度噪声及空间质子流尖峰信号导致的虚警问题;然后,提出了用于点目标扫描探测的时-空过采样体制.最后,基于图像信噪比对相同光学系统下单采样和时-空过采样系统的目标检测性能进行了比较分析.分析结果表明,通过采样方式能够实现目标能量集中到一个像元,保证了图像信噪比需求.通过高分辨率融合使得目标尺度大于噪声及尖峰的尺度,目标尺度最大扩展至3×3像元,基于目标空间相关的处理可以有效降低了虚警,提升系统检测性能.

空间目标可见光相机探测能力理论计算方法研究

空间目标可见光相机的探测能力主要与相机自身收集目标信号的能力、相机本身的背景噪声以及探测器组件的噪声水平有关。衡量空间目标可见光相机探测能力的主要技术指标是信噪比。在国内外相关资料比较缺乏的情况下,文章通过原理研究和理论推导,得到了空间目标可见光相机探测能力理论计算公式,并用实例进行了例证,表明该方法正确可取,为空间目标可见光相机设计时对探测能力的分析和预估提供了理论计算方法。

时-空过采样系统对点目标成像仿真与验证（英文）

为了验证时-空过采样系统对点目标探测的优越性,设计了红外点目标成像仿真及实验系统,研究并验证了时-空过采样获得的点目标图像形状、能量分布特点。首先,对比分析了时-空过采样系统与常规采样系统对点目标扫描成像原理;然后,对时-空过采样系统成像过程建立模型,通过仿真研究该系统对点目标的成像特点;最后,设计红外点目标成像实验并对实验数据进行分析。仿真及实验结果证明了时-空过采样克服了单采样对点目标成像能量分散的问题,图像信噪比至少提高2倍以上,且验证了经时-空过采样后,点目标像素之间具有特定的相关规律。利用时-空过采样的点目标成像特点,可为点目标的快速检出提供有利条件。

基于时域滤波的点目标检测算法

当红外预警系统对低空飞行的运动目标进行检测时,由于云杂波的存在,系统的检测性能会受到严重影响。分析了云层背景下目标和云层在探测器上的时间响应特性,建立了四种类型的像素点时域模型。并以这四种时域模型为基础,提出了云层背景下点目标的时域检测算法。理论分析和实验结果表明,新算法能有效检测出各种云层背景下的点目标。

红外系统探测巡航导弹的方法研究

从国外红外探测系统在巡航导弹探测以及应用方面的现状出发，分析了巡航导弹的红外特性和远距离条件下的成像特征，估算了红外探测系统对点目标作用距离。提出用并行差分滤波器去除背景，用逻辑与剔除噪声，甩递归方法累积目标轨迹的算法。实验结果与分析表明基于差分基础上的逻辑与方法对速率〉0．2像素／帧的目标具有较好的检测效果。

大规模IPv6骨干网拓扑发现研究与实现

针对目前在大规模IPv6骨干网拓扑发现中普遍存在效率低、无法保证覆盖率的问题,提出一种基于ICMPv6(Internet controlmessages protocol version 6)的自学习选取探测目标点的网络拓扑发现方案,并采用IPv6Source Routing机制解决网络拓扑发现中存在的cross-link问题和路由器多址问题,最后通过对全球IPv6骨干网和国内CERNET2骨干网拓扑发现证明,该方案在保证高覆盖率的前提下,大大提高了拓扑发现效率。

一种前照式CMOS探测器像元内响应测量和解算方法

针对前照式CMOS可见光探测器填充因子小于1而引起的点目标在像面成像时输出能量随位置波动的问题,搭建了像元内响应测试系统。根据像元内部设计结构建立了在亚像素尺度上表征响应分布的像元内响应模型。使用两个不同半径的小孔对可见光探测器中的4个像元进行了测试。移动小孔的位置,记录小孔成像在像面不同位置时像元输出的响应值,使用拟合方法对像元内响应函数及点目标能量的高斯函数的半峰全宽进行了解算。实验结果表明,通过求解探测器的像元内响应函数,可对像元内灵敏度的空间分布特征进行描述。该测试与解算方法可为同类型探测器响应的微观表征提供有益参考。

雷达跟踪、探测

Y2000-62535-850 0102580高性能雷达信号处理用的现场可编程序门阵列=TheUSe offield programmable gate arrays in high pedormanceradar signal processing appIications[会,英]/Stapleton,R.＆ Merranko.K.//The Record of the IEEE 2000International Radar Conference.—850～855(PC)Y2000-62535-47 0102581不受干扰的最大范围用的新方法:理论与应用=Anovel approach to the burn-through range:theory andapplications[会,英]/Feder,s.＆ Bobmvsky,B.z.//The Record of the IEEE 2000 International Radar Con-ference.—47～52(PC)