本文選題：點目標(biāo)　切入點：紅外多波段　出處：《中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）》2015年碩士論文

【摘要】：目標(biāo)的檢測與識別問題是各個國家一直以來致力于解決的關(guān)鍵問題。伴隨著空間探測技術(shù)的飛速發(fā)展,很多國家已能實現(xiàn)目標(biāo)的準(zhǔn)確識別,但是識別效能不高。所以為了縮短識別時間,他們都希望在盡可能遠(yuǎn)的距離外就能識別出真正的目標(biāo)。此時,由于距離探測器較遠(yuǎn),目標(biāo)呈斑點狀,無形狀信息可言,傳統(tǒng)的圖像檢測、識別和跟蹤技術(shù)不再有效。而且實際情況中,目標(biāo)周圍還伴隨有很多和目標(biāo)特征類似的假目標(biāo)。對于距離較遠(yuǎn)的目標(biāo),可見光探測和雷達(dá)探測已失去優(yōu)勢,利用紅外探測技術(shù)可以有效地區(qū)分真假目標(biāo)。然而由于光電技術(shù)的日趨成熟,假目標(biāo)已經(jīng)可以和真目標(biāo)做得非常相似,使得區(qū)分真假目標(biāo)變得越來越困難。所以,使用單一波段的紅外傳感器得到的輻射信息已不能準(zhǔn)確地區(qū)分兩者。因此,為了提高對點目標(biāo)的檢測識別能力,很多國家開始研究目標(biāo)的紅外多波段特性,綜合利用真假目標(biāo)多個波段的輻射信息進(jìn)行區(qū)分識別。本文立足以此,研究點目標(biāo)和伴隨假目標(biāo)在紅外波段的輻射特征以及兩者在輻射強(qiáng)度和輻射波譜方面的差異,并從中提取有用的識別特征、設(shè)計算法進(jìn)行分類識別。論文的研究工作主要包括以下幾個方面:(1)目標(biāo)的溫度特性:建立了真假目標(biāo)的模型;分析了目標(biāo)的時空關(guān)系和內(nèi)外受熱情況;構(gòu)建并求解了目標(biāo)的熱平衡方程;比較了目標(biāo)和三種假目標(biāo)的溫度特性。(2)目標(biāo)的紅外輻射特性:計算了理想情況下探測器接收到的目標(biāo)輻射;討論了目標(biāo)反射的外界輻射對探測器接收到的目標(biāo)總輻射的影響;分析了大氣傳輸對目標(biāo)紅外輻射的衰減作用;研究了不同的材料發(fā)射率對目標(biāo)紅外輻射的影響。(3)目標(biāo)的波段特性分析:分析并比較了探測器接收到的真假目標(biāo)輻射;采用控制變量法討論了太陽位置、軌道形狀、軌道傾角、表殼厚度比、表面涂層、殼體材料和內(nèi)熱等因素對真假目標(biāo)輻射特性及其差異特征的影響;基于真假目標(biāo)的差異特征將研究波段進(jìn)行了波段劃分。(4)目標(biāo)的多波段處理:基于真假目標(biāo)的波段輻射特征和波段輻射變化率特征,提出了兩種基于人工統(tǒng)計的識別算法;采用費歇爾判別分析法和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法實現(xiàn)了真假目標(biāo)的有效識別;比較了分別使用單波段、雙波段和三波段特征數(shù)據(jù)的識別算法。
[Abstract]:Detection and recognition of targets in all countries has always been committed to solve the key problems. With the rapid development of space exploration technology, accurate identification of many countries has been able to achieve the goal, but the recognition efficiency is not high. So in order to reduce the recognition time, they all hope in the distance will be able to identify the real target as far as possible. At this time, due to the distance far detector, the target was patchy, no shape information at all, the traditional image detection, recognition and tracking technology is no longer valid. But in the actual situation, around the target was accompanied by a lot of false targets and target feature similar. For distant targets, visible light detection and radar detection has lost the advantage, using infrared detection technology can effectively distinguish true and false targets. However, due to the photoelectric technology matures, the false target already and the real target doing very similar, The target becomes more and more difficult to distinguish between true and false information. Therefore, radiation infrared sensor using a single band obtained cannot distinguish between the two. Therefore, in order to improve the detection capability of the target, many countries began to infrared multi band characteristics of target, distinguishing the radiation information utilization target of multi band based on this, the research target and radiation characteristics with false targets in the infrared band and the difference in radiation intensity and radiation spectrum of the feature extraction and useful in design of algorithms for classification and recognition. The main research work includes the following aspects: (1) the temperature characteristic of the target: to establish the target model; analyze the target time and be heated; the heat balance equation is constructed and solved the goal; more goals and The temperature characteristics of three kinds of false target. (2) the infrared radiation characteristics of target: target radiation received under the ideal condition of the detector is calculated; the influence of reflection of the external radiation target radiation on the receiving detector discussion; analysis of the atmospheric transmission of infrared radiation attenuation were studied; the material emissivity effect on target infrared radiation. (3) analysis of band characteristics of targets: to analyze and compare the detector received target radiation; using control variable method to discuss the position of the sun, orbital inclination, shell thickness ratio, surface coating, effect of casing material and heat radiation characteristics and other factors on the different characteristics of target; target characteristics of different bands were based on band division. (4) multi band processing target: the band and the band radiation characteristics of target based on Web Based on the characteristics of firing rate, two recognition algorithms based on artificial statistics are proposed. Fischer discriminant analysis and back propagation neural network are used to recognize the true and false targets effectively. The recognition algorithms using single band, dual band and three band characteristic data are compared.

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O434.3

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本文編號：1658142