红外成像制导.ppt

1、红外成像制导 周 孟,红外线的发现和分类,1800年，英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时发现 ，红光外一种看不见的“热线”，称为红外线。 三个波段：近红外线，波长范围为07615m；中红外线，波长范围为1556m；远红外线，波长范围为561000m。,红外成像制导,红外制导：是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻地制导的技术。分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术两大类。 主要用于空空导弹、空地导弹和地空导弹，约有70余种导弹采用红外制导 。,红外非成像制导：一种被动制导技术 ，它利用红外探测器捕获和跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导 。 特点：制导精度高，不受无线电

2、干扰的影响；可昼夜作战；由于采用被动寻的方式，攻击隐蔽性好。但受云、雾和烟尘的影响；并有可能被红外诱饵等热源诱惑，偏离和丢失目标。 一般用作近程武器的制导系统或远程武器的末制导系统。,红外成像（Infrared ImagIng）：是指借助对红外线敏感的探测器，不直接接触物体，来记录物体对红外线的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出物体的特征及其变化。 有被动红外成像技术和主动红外成像技术,红外成像制导：是一种实时扫描技术，它将景物表面温度的空间分布情况变成按时序排列的电信号，并以可见光的形式显示出来，或将其数字化储存在存储器中，然后利用图形识别和图像处理技术进行背景抑制，目标图像增强、目标

3、提取和识别特征工作，从而得到制导信息。,红外成像制导系统组成：红外摄像头、图像处理电路、图像识别电路、跟踪处理器和摄像头跟踪系统等 实现红外成像途径： （1）多元红外探测器线阵扫描成像制导 （2）多元红外探测器平面阵的非扫描成像z制导（通常称为凝视焦面阵红外成像制导系统）,优点： 1）抗干扰能力强 2）灵敏度和空间分辨率较高 3）探测距离较远 4）命中精度高，能识别敌我目标 5）昼夜工作，穿透烟雾能力强 缺点： 成本较高，全天候作战能力仍不如微波和毫米波制导系统,红外成像中的图像处理,红外图像小目标检测是红外成像制导技术的关键 。 小目标检测难点： 1) 由于小目标无形状、尺寸等信息， 可供检

4、测算法利用的信息很少； 2) 在低信噪比情况下，必须对图像序列进行处理，因而需要存储和处理的数据量大。,3) 由于目标与成像之间存在相对运动，目标图像信息处理量增加。 红外图像小目标检测算法：动态规划算法 算法中采用流水线思想 (1) 构造一个N 帧图像序列的流水线管道,以及N 空白的目标帧,一般N = 10 ； (2) 用动态规划方法处理该管道中的N 幅图像,累加后的分割结果保存在空白帧中；,(3) 流水线更新,加入一帧新图像,重复(2) ,这样就可以得到一系列动态规划处理结果,根据运动的连续性,确定目标位置。 处理中采用红外弱小目标的图像序列作为原始图像。在实际红外场景中，背景杂波将小目标淹没，且分布并不服从理想目标背景模型，若直接用动态规划进行处理，结果会产生大量的虚警点。因此，在使用动态规划方法之前，须进行适当的预处理。,选取预处理方法的步骤为: (1) 用全一的平滑模板对原始图像进行低通滤波，提取图像中的低频成分； (2) 原始图像减去上述平滑结果，可得到图像中的高频成分，目标就在其中。 预处理后，图像中的背景得到了最大限度的抑制，剩下的是背景中含有的少量高频信号和小目标。 预处理后，再按动态规划算法进