本文關(guān)鍵詞：紅外熱成像在地雷探測中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：有效排雷是一項世界性的難題,紅外探雷是探測技術(shù)中一項非常有潛力的探雷技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)利用目標(biāo)自身輻射特征獲取圖像,主要工作在3~5μm和8~14μm兩個大氣窗口。紅外熱成像探測具有穿透煙、霧及外部偽裝的能力,能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、遠(yuǎn)距離觀察目標(biāo)。紅外探測器是紅外成像系統(tǒng)中一項關(guān)鍵技術(shù),隨著紅外探測器的性能及工藝的提高,紅外成像系統(tǒng)迅速發(fā)展,在空間分辨率和溫度分辨率上都大大提升。紅外成像的特性、紅外探測器的發(fā)展及現(xiàn)代圖像處理技術(shù)都為紅外成像探測地雷提供了可能。本文以紅外熱成像探測為基礎(chǔ),利用埋設(shè)物體與背景所形成的輻射差異,通過高分辨率的紅外熱像儀對雷區(qū)進(jìn)行紅外成像探測,并通過一定的圖像處理技術(shù)對目標(biāo)物進(jìn)行特征提取,以便進(jìn)一步分析研究。影響熱對比形成的不同因素進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理和分析。對原始圖像通過特征提取,驗證了圖像的幾何特征。論文研究的主要內(nèi)容包括:(1)提出了地雷探測的必要性,并對不同的探雷法進(jìn)行了介紹說明。對紅外探測主要相關(guān)技術(shù)和紅外成像探雷的國內(nèi)外發(fā)展作了介紹。分析了影響目標(biāo)和土壤背景輻射的因素,構(gòu)建了紅外熱成像地雷探測系統(tǒng)。(2)在影響因素分析的基礎(chǔ)上,提出紅外地雷探測的熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)模型,對該數(shù)學(xué)模型的初始條件和邊界條件進(jìn)行了討論,并且對數(shù)學(xué)模型的算法分析說明。對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真,通過對比仿真數(shù)據(jù)與歸一化實測數(shù)據(jù),以及相關(guān)系數(shù)的計算,驗證了所建立數(shù)學(xué)模型的可行性。(3)搭建紅外地雷探測系統(tǒng),設(shè)置埋設(shè)地雷區(qū)域,對其進(jìn)行紅外成像探測,研究了埋雷區(qū)域的溫差變化,并分析了影響溫度分布的不同因素。論述了雷場紅外圖像的特征,研究了針對雷場探測的圖像處理方法。通過C-V模型和形態(tài)學(xué)邊緣檢測得到了明顯的地雷的幾何特征,并通過圓形度指標(biāo)進(jìn)行了計算分析。
【關(guān)鍵詞】：地雷 紅外熱成像 熱模型 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1. 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 地雷及其探測技術(shù)介紹11-14
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 紅外成像技術(shù)的發(fā)展研究14-16
• 1.3.2 紅外熱成像探雷技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.4 本論文主要工作17-20
• 2. 紅外成像探雷系統(tǒng)20-30
• 2.1 紅外成像的探測原理20-21
• 2.2 影響目標(biāo)與背景輻射特性的因素21-26
• 2.2.1 太陽輻射22-23
• 2.2.2 大氣輻射23-24
• 2.2.3 對流換熱24-25
• 2.2.4 土壤熱散射25-26
• 2.2.5 地物輻射26
• 2.3 紅外成像探雷系統(tǒng)26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3. 紅外成像探測的熱傳導(dǎo)模型研究30-42
• 3.1 土壤熱傳導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2 初始條件和邊界條件31-36
• 3.2.1 初始條件31-32
• 3.2.2 邊界條件32-36
• 3.3 數(shù)學(xué)模型的算法分析36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4. 模型的仿真實驗及影響因素分析42-60
• 4.1 模型的仿真實驗42-46
• 4.2 影響因素的分析46-58
• 4.2.1 埋入深度的影響46-49
• 4.2.2 探測時間的影響49-52
• 4.2.3 植被的影響52-55
• 4.2.4 土壤濕度的影響55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 5. 紅外圖像處理60-72
• 5.1 紅外圖像的特點60-62
• 5.2 紅外圖像處理的方法和結(jié)果62-70
• 5.2.1 校正62-63
• 5.2.2 消噪63-64
• 5.2.3 增強(qiáng)64-65
• 5.2.4 特征處理65-70
• 5.3 本章小結(jié)70-72
• 6. 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 論文總結(jié)72-73
• 6.2 存在問題及展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果80-81
• 致謝81-82

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：紅外熱成像在地雷探測中的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320928