参 考 文 献 38

1  绪论

1。1  红外成像技术概述

    光强较差及对比度欠佳是在夜间进行观察的最大阻碍，在红外成像技术投入使用并成熟之前，肉眼对夜间的目标及环境信息的提取是比较困难的。因此，违法犯罪活动，甚至是恐怖袭击也多发于夜晚。据统计,世界上47%的暴力犯罪案件发生在晚6点到早6点之间。原因很简单，犯罪分子在夜色的掩护下，他们在暗处，袭击位于明处的人们，就算是证据也会变得难以提取。如果再将夜视及红外成像技术用于军事活动，那么拥有的一方将会在一开始就占领主动权。美军对伊拉克战役便是一场不对等的战争，美军运用夜视技术在夜晚的掩护下策动突袭，很快就取得了胜利。

    红外成像恰恰是由于其运用的是红外辐射，而这种光的波长于可见光相比要长，天然物体均辐射红外线，基于背景辐射与目标辐射的不同点就可以获取目标信息变得容易。同时，隐蔽性高，抗滋扰能力强，作用距离远，穿透性好，可全天候工作等优点，也是红外成像技术被普及于民用及军事范畴，成为当代精确制导武器中的主要技术之一的原因。但是，如果目标是运动的，目标越灵活，检测、跟踪、成像的难度越大，观测的可能性越小。因此研究红外运动目标检测算法显得意义深远。

1。2  红外运动目标检测的背景与研究现状

1。3  红外运动目标检测的国内外发展现状

1。4  论文的研究工作

本文以红外运动目标的形状差异性和特性作为出发点，联系红外图像的基本特征属性，归纳并分析了各方法的特点,深入地研究了当前的红外运动目标算法,并取得了不错的成效。对点目标和面目标的检测都做了细致地研究，在对检测算法进行梳理与理解的同时，还对小目标检测和面目标检测中的部分算法运行了MATLAB仿真，达到了预期的效果。同时，围绕课题主要做了如下的研究工作:

(1)深刻理解红外成像理论与成像系统的基本构成及主要特性；

(2)分析红外图像主要特点，研究运动目标检测的常用算法,认真消化各类红外动目标检测的算法,在对其中的特点探讨并比对后，完成对运动目标相关信息检测的要求；

(3)对红外小目标和红外面目标进行更加详细的研究和探讨；

(4)通过MATLAB软件对算法进行仿真实验，完成并得出相应结论。

2  红外图像特征分析

红外辐射特征是由目标和背景的特征、工作状态、所处的环境及红外探测的时间等因素决定的，而这些对红外成像探测系统获取的红外图像的特征起到了决定性作用。因此，研究红外目标及其背景和红外图像的特性及红外图像的目标特性，是红外图像处理、利用红外图像进行景象匹配、进行红外目标识别与跟踪，以及红外图像融合的基础。

2。1  红外图像的产生过程及特点

    在整个电磁波谱中， 红外辐射是其中的一个重要构成，而红外探测系统恰恰是基于物体自身辐射或者反射的红外辐射运行的，因此，对红外辐射的基本规律、成像原理和特点的全面了解就成为红外运动目标检测算法研究的基础。

    因为可见光因素，在很长一段时间里，科学家期盼能够找到一种方法，可以把红外辐射转换成肉眼可见，达成使人的眼睛在夜间看东西就像白天一样。红外成像系统即能实现了上述功能。它利用物体各部分的红外辐射及发射率的不同，实现了从红外信号到电信号再到可见光信号的转换，最终生成图像。在效果方面，可以探测出红外辐射能量密度的分布，充分分析红外辐射与发射率，将目标与环境之间的差别体现出来，然后将热对比度进行图像化，从而成像。论文网