在新形勢下的信息化戰(zhàn)爭中基于圖像分析的毀傷評估方法將發(fā)揮著越來越大的作用,但是該方法在研究和實現(xiàn)上仍然存在較大的困難。本文研究背景來自于某國防項目,通過對國內(nèi)外相關(guān)毀傷評估技術(shù)進行了系統(tǒng)研究,制定了基于圖像分析的毀傷評估過程,包括:圖像預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)、圖像變化檢測和毀傷效果評估等幾個環(huán)節(jié)。在圖像預(yù)處理過程中,本文重點提出了相對輻射校正的方法,該方法可以校正毀傷前和毀傷后圖像之間的輻射畸變。并通過圖像預(yù)處理操作消除了輻射畸變和噪聲對圖像處理的干擾。在圖像變化檢測過程之前,需要對毀傷前和毀傷后圖像進行配準(zhǔn)。本文提出了改進的基于SURF特征的圖像配準(zhǔn)算法和基于MSER-SURF特征相結(jié)合圖像配準(zhǔn)算法。SURF特征具有尺度和旋轉(zhuǎn)不變性,在該算法中,重點介紹了基于最近鄰匹配改進的RANSAC算法,提高了圖像配準(zhǔn)的精度。MSER特征具有魯棒的仿射不變性,為此本文提出了一種將MSER特征經(jīng)過橢圓擬合,然后再歸一化為圓形區(qū)域繼而轉(zhuǎn)化為SURF特征點描述的方法,該方法可以能夠完成大角度偏差圖像配準(zhǔn)。針對多尺度圖像融合變化檢測的難題,本文提出了兩種不同的融合算法:基于二值圖像融合變化檢測算法和基于差值圖像融合變化檢測算法�；诙祱D像融合變化檢測算法通過Otsu算法獲取多尺度差值變化圖像中的變化區(qū)域,該方法處理速度較快,但是精度較差。為了解決精度不足的問題,基于差值圖像融合變化檢測算法通過可變權(quán)值的MRF圖像融合獲取差值圖像中的變化區(qū)域。通過仿真實驗表明,該算法在精度上得到了提高。另外本文提出了兩種不同的融合策略:基于單像素融合策略和基于MRF鄰域系統(tǒng)融合策略,分別適用于不同場景。毀傷效果評估現(xiàn)在還沒有一個完整的理論體系,通過分析相關(guān)文獻,本文設(shè)計了基于幾何面積變化和紋理特征變化相結(jié)合的毀傷效果評估方法,通過變化區(qū)域的面積和紋理特征的變化率去評定毀傷效果。在評估過程中,通過專家知識系統(tǒng)中評定標(biāo)準(zhǔn)可以自動化計算出毀傷效果。最后,本文詳細介紹了基于圖像分析的毀傷評估系統(tǒng)設(shè)計,并通過仿真實驗證明了課題研究的可行性。通過總結(jié)課題研究過程中存在的問題對接下來需要完善和研究的內(nèi)容作了介紹。論文研究成果已經(jīng)應(yīng)用到實際軍工項目中,評估效果良好。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：E91;TP391.41
【部分圖文】：

第二章 圖像預(yù)處理及圖像配準(zhǔn)像中關(guān)鍵區(qū)域的灰度均值 ，通過公式 2.1 計算參數(shù) 和 n： × …………………………….. k 組 m 和 n 值進行最小二乘法擬合，得到最佳 a、b 值。計算得到的受到不變區(qū)域的數(shù)量和不變區(qū)域選取合理性影響。)根據(jù)第二步得到的 a,b 值得到畸變校正函數(shù)，用該函數(shù)去校正毀傷后圖像素點的灰度值。 圖像幾何畸變校正為毀傷前和毀傷后圖像的拍攝角度不同，這會造成兩張圖像中的同名像置出現(xiàn)偏差。如圖 2-1 所示：

圖 2.2 特征點選取的主方向：SURF 通過統(tǒng)計與特征點所處圓形的主方向。在圓形鄰接區(qū)域中，以 60 度扇形為域中所有像素點的 harr 小波特征的和，順時計算該扇形區(qū)域 harr 小波特征值和。重復(fù)上扇形區(qū)域，將小波特征值最大的那個扇形區(qū)域示：

圖 2.2 特征點選取(4)確定特征點的主方向：SURF 通過統(tǒng)計與特征點所處圓形區(qū)域的 harr 小來確定特征點的主方向。在圓形鄰接區(qū)域中，以 60 度扇形為一個計算單位計算該扇形區(qū)域中所有像素點的 harr 小波特征的和，順時針以一定的角扇形區(qū)域再次計算該扇形區(qū)域 harr 小波特征值和。重復(fù)上述過程直至遍形區(qū)域所有的扇形區(qū)域，將小波特征值最大的那個扇形區(qū)域作為此特征點向。如圖 2.3 所示：

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5 李望西;黃長強;吳文超;宋磊;軒永波;;空地精確制導(dǎo)武器對地攻擊目標(biāo)毀傷評估[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2012年01期

6 ;“2015全國毀傷評估技術(shù)學(xué)術(shù)研討會”征文通知[J];兵工學(xué)報;2014年S2期

7 彭聰;盧發(fā)興;邢昌風(fēng);;艦載激光武器毀傷評估仿真模型[J];激光與紅外;2017年08期

8 李向榮;王國輝;徐峰;;殺爆彈對主戰(zhàn)坦克毀傷評估仿真[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報;2009年02期

9 ;2015年全國毀傷評估技術(shù)學(xué)術(shù)研討會在北京召開[J];防護工程;2015年06期

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3 盧永剛;孫傳杰;;子母戰(zhàn)斗部對大型艦船毀傷評估[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

4 趙永強;張國華;揭斐然;劉楠;宋琳;潘泉;;基于多波段偏振成像的毀傷評估[A];第十五屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 王衛(wèi)杰;沈懷榮;李怡勇;;薄板超高速撞擊穿孔毀傷仿真研究[A];第13屆中國系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

6 程素秋;陳高杰;王樹樂;;水下爆炸作用下某型艦船縮比模型結(jié)構(gòu)彈塑性動力響應(yīng)及毀傷評估研究[A];中國力學(xué)大會-2015論文摘要集[C];2015年

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本文編號：2811155