论文部分内容阅读
红外成像制导已成为当今精确制导武器的重要技术手段。但目前的目标图像探测技术,无论是光机扫描成像还是凝视焦平面成像,探测的角度都有限,难以用一个探测器实现360°范围内的探测,因此难以实现导弹全方位发射和攻击。在此背景下,蝇的复眼给了我们一个极好的启迪。本文针对蝇视觉在成像制导应用中需要解决的问题,如蝇复眼运动检测器阵列的算法及实现、图像的仿复眼镶嵌整合、蝇复眼目标检测机理、蝇仿生复眼的结构及在导弹上的配置等,集中研究了以下几方面内容: 1.蝇复眼运动检测器及图像运动速度估计 研究了初级运动检测器和运动检测器阵列的算法、特征及空间整合。推导出基于图像频谱密度的响应公式。研究表明:运动检测器可以精确检测多频谱自然图像速度,在运动检测器前增加生理学预滤波环节可以改善图像运动速度的估计。此结论极大地丰富了Reichardt初级运动检测器理论。探讨了运动检测器的工程实现电路,其实验结果与理论、蝇视觉实验结果非常吻合。 2.图像的仿复眼镶嵌整合技术 推导了基于空间坐标投影的图像配准算法,针对多幅静态图像提出了仿复眼的基于小波多分辨分析的图像镶嵌整合算法,建立了一种新的图像整合规则;针对具有运动目标的序列图像,提出了基于特征的仿复眼图像镶嵌整合算法。两种方法克服了现存的图像拼合算法只能得到局部最优解的缺点,对图像样本的要求大大降低,而且可以得到全优解。 3.仿蝇视觉的红外图像处理方法 研究了蝇视觉图形—背景分辨系统及其相应的算法,探讨了基于复眼侧抑制网络的图像预处理方法。提出一种仿蝇视觉目标检测的工程实现方法—基于模糊熵的图像分割方法,它分割速度快,简化了运算量,提高了运算速度。 4.仿蝇复眼的红外图像目标识别 提出一种基于红外目标特性和边缘不变矩的特征向量提取方法,提出了仿蝇视觉基于支持向量机的目标识别方法,该方法识别率比传统K近邻法高,且识别速度快。 5,蝇视觉系统在成像制导中的综合应用 提出了一种仿复眼,具有全方位视场的红外成像导引头物理模型,该导引头中文摘要模拟了整只复眼对环境和目标的成像,可以实现36了搜索视场。提出了相应图像简化配准算法,给出了蝇视觉系统在成像制导上的综合应用流程,为后续蝇复眼在成像制导上的具体应用打开了思路。