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基于光谱角时序不变性的红外目标识别

2012-11-06许伟琳武春风逯力红侯晴宇

中国光学 2012年3期

许伟琳,武春风,逯力红,侯晴宇

(1.武汉大学 遥感信息工程学院,湖北 武汉430079; 2.湖北航天技术研究院总体设计所,湖北武汉430034;3.天津工业大学理学院,天津300387;4.哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,黑龙江哈尔滨150001)

1 引言

目标探测识别方法[1-3]的研究是基于空间几何特性原理和运动轨迹时序特性原理展开的,在理论研究与工程实践中应用比较广泛。然而,随着新型红外有源及无源诱饵的发展,其在宽波段的辐射特性以及运动特性可用于有效模拟目标,因此,依据上述两种原理展开的识别算法遇到了新的挑战[4]。

多光谱识别技术以物质构成的光谱唯一性为基础,将目标的几何、运动4维信息扩展为5维信息来增加光谱信息。目标的识别以光谱信息为第一特征,形态学和运动学为辅助特征,在充分挖掘空间、时间信息的基础上,通过融合窄带红外多光谱信息来识别目标,提高识别精度和抗干扰能力[5]。文献[6]根据真实目标与诱饵在毗邻的子波段光谱连续性不同的特点,以图像相关系数作为识别依据,形成了基于多光谱图像相关性的目标识别算法。文献[7]提出了多周期推理模型,并将其应用于红外点目标的多光谱识别。

本文以空间目标和气球诱饵为研究对象,从空间物体温度时变的物理原理出发,分析并证明了空间目标与气球诱饵在温度时变特性上存在差异。为了利用多光谱辐射功率反演物体温度时变特性,刻画光谱曲线的时序变化,提取了时序光谱角作为识别特征,进而提出了基于光谱角时序不变性的目标聚类识别方法。……

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