激光主动成像作为一种新兴的成像制导技术,具有十分广阔的发展和应用前景。《飞行器激光主动成像制导图像处理分析与匹配》以飞行器成像制导为应用背景,系统地阐述了激光主动成像图像处理、分析与匹配识别的方法、理论和应用技术。全书共7章,主要内容包括激光主动成像基本原理、图像基本特征与飞行器制导应用模式、图像噪声抑制、目标检测、图像边缘特征提取与分割、异源图像匹配方法和距离像目标识别等。
《飞行器激光主动成像制导图像处理分析与匹配》是作者近年来在飞行器激光主动成像制导领域的研究成果总结,内容系统详尽,可供从事信息科学、图像处理、飞行器制导、控制和激光主动成像应用等相关领域的研究人员和工程技术人员参考,也可作为高等院校相关专业教学和研究的参考用书。
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 激光主动成像图像处理的基本问题
1.2.1 图像噪声抑制
1.2.2 目标检测
1.2.3 图像分割
1.2.4 图像匹配
1.2.5 目标识别
1.3 本书内容安排
第2章 激光主动成像原理与图像特征
2.1 引言
2.2 激光主动成像原理
2.2.1 激光主动成像基本原理
2.2.2 非扫描激光主动成像技术主要分类
2.2.3 距离选通激光主动成像技术
2.3 激光主动成像图像特点
2.4 飞行器激光主动成像制导
2.4.1 非扫描激光主动成像制导技术及其特点
2.4.2 高速载体非扫描激光主动成像制导技术方案
第3章 激光主动成像图像噪声抑制
3.1 引言
3.2 激光主动成像图像噪声统计
3.2.1 强度像噪声统计
3.2.2 距离像噪声统计
3.3 激光主动成像强度像噪声抑制
3.3.1 强度像噪声抑制主要方法
3.3.2 基于小波变换的强度像噪声抑制
3.3.3 基于同态滤波和整数提升小波变换的强度像噪声抑制
3.3.4 基于NSCT-SURE的强度像噪声抑制算法
3.4 激光主动成像距离像噪声抑制
3.4.1 快速中值滤波
3.4.2 自适应均值滤波
3.4.3 距离像距离反常噪声抑制算法
3.4.4 实验结果与分析
第4章 激光主动成像目标检测方法
4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 基于多通道SPRT的激光主动成像目标检测
4.3.1 序贯概率比检验
4.3.2 多通道序贯概率比检验
4.3.3 算法描述
4.3.4 实验结果与分析
第5章 激光主动成像图像边缘特征提取与分割
5.1 引言
5.2 激光主动成像图像边缘检测
5.2.1 边缘检测方法概述
5.2.2 改进的Canny边缘检测算法
5.2.3 基于多尺度分析的强度像边缘检测方法
5.3 基于多尺度变换域的强度像图像分割
5.3.1 Contourlet变换与HMT-3S模型
……
第6章 激光主动成像异源图像匹配
第7章 激光主动成像距离像目标识别方法
参考文献
现代战争中战场环境复杂,对精确制导武器的性能提出了越来越高的要求,在其多种制导方式中,成像制导是重点发展方向。激光主动成像作为一种新兴的成像制导技术,具有测距精度高、隐蔽性好、抗干扰能力强、制导精度高等优点,且能同时获取目标的多种信息,因而成为目前成像制导技术研究的一个热点,具有十分广阔的发展和应用前景。
激光主动成像的原理和成像设备的性能,使得其图像质量会受到探测器、背景辐射和大气传输的影响,产生噪声和模糊效应,导致图像的解译性和判读性变差。此外,复杂战场环境和背景干扰情况下,目标被大量杂波、噪声所淹没,从而导致激光主动成像目标检测识别变得更加困难。因此,激光主动成像图像处理、分析与匹配、目标识别等就成为激光主动成像及其应用中的关键研究课题。
本书以飞行器成像制导为应用背景,从激光主动成像的图像特性出发,以图像噪声抑制、增强、边缘检测与分割、异源图像匹配和距离像目标识别等内容为重点,系统地阐述了飞行器激光主动成像制导的图像处理、分析与匹配识别的理论、方法和应用技术。
本书共7章。第1章概要介绍激光主动成像图像处理基本问题、相关技术的研究现状及应用情况。第2章重点论述激光主动成像原理、图像基本特征和飞行器制导应用模式等内容。第3章研究激光主动成像图像处理问题,包括图像噪声统计特性、强度像和距离像噪声抑制方法等内容。第4章围绕目标检测展开研究,对激光主动成像目标检测问题进行数学描述,研究基于多通道序贯概率比检验的目标检测方法。第5章深入研究激光主动成像图像边缘特征提取与分割问题,分析比较了几种边缘检测算子的检测性能,提出基于多尺度分析的激光主动成像图像边缘检测与图像分割方法。第6章重点研究异源图像匹配方法,提出基于边缘点邻域灰度信息Hausdorff距离和变步长量子遗传算法的异源图像匹配方法。第7章围绕距离像目标识别问题展开,分别研究了基于改进自旋像曲面匹配和基于多假设序贯检验的距离像目标识别算法。
本书主要内容是作者承担的有关国防预研、陕西省自然科学基金等项目研究成果的总结。除作者外,本书的部分研究成果还来自徐军教授和张合新教授课题组的研究工作,感谢研究生张腾飞、许毅玢等对本书所做的大量工作。
在本书撰写过程中,参考和引用了一些文献的观点和素材,在此向这些文献的作者表示衷心的感谢。
由于作者水平有限,书中不足之处在所难免,希望读者批评指正。