典型地面目标特征预测及其匹配算法研究

作     者：胥文清 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曹治国

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：参考图制备 热平衡方程 特征预测 结构信息相关 

摘      要：红外图像匹配是自动目标识别的关键技术之一,参考图制备和相应的红外图像匹配算法是红外目标识别技术的关键和难点。 当前红外图像匹配的参考图一般来自可见光图,实时图是红外图。由于成像原理不同,两者之间以及不同时刻的红外图像之间存在较大差异,这就存在参考图制备问题,但是红外和可见光成像很难用简单的理论解析公式来建立它们之间的直接转换模型。对于具体应用而言,灰度图像的准确预测和仿真并非完全必要,匹配可以是基于特征级的方法,因此从特征级出发,根据红外成像原理和特点,预测目标背景的特征图像。本文将针对这一应用需要来展开研究工作。 第一部分,从红外成像原理和特性出发,分析了目标背景红外成像的主要影响因素,研究了太阳辐射和大气温度变化规律,并建立了相应的模型。 第二部分,研究了目标背景的热红外温度模型,得到其热平衡方程,计算在不同季节、时刻条件下目标背景的温度。分析了红外探测器成像原理,计算了目标背景的红外辐射分布图像。接下来根据图像边缘提取理论,预测目标背景的特征图像,该特征图像就是红外图像匹配的参考图。 第三部分,分析讨论了基于特征的红外图像匹配方法,包括特征点二值相关,Hausdorff距离和形状上下文匹配方法。提出了一种基于结构信息相关的匹配方法,结果表明,该方法在匹配概率,匹配时间方面具有更好的匹配性能。