《基於多光譜最佳匹配的融合成像探測閾值評估理論研究》是依託南京理工大學，由劉磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於多光譜最佳匹配的融合成像探測閾值評估理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉磊
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多光譜融合成像探測技術能有效擴展系統目標探測的覆蓋範圍,從而顯著提高發現與識別目標的機率和系統自身生存能力，在航天，公安，氣象，夜視等領域具有廣泛套用前景。本項目擬探索基於多光譜最佳匹配的融合成像探測閾值評估理論研究，以提高多光譜融合成像探測系統對目標的探測能力。研究內容主要包括多光譜融合成像探測最佳匹配技術，閾值評估理論建模和視景仿真技術，多通道圖像採集光學系統光軸平行機理和結構設計以及試驗。本項目是對微光成像探測閾值評估理論與技術的進一步深入，為解決多光譜融合成像探測性能預測理論和評估方法缺乏的問題，探索建立一種完整的閾值評估理論與方法體系，對多光譜融合探測成像技術的改進、提高和發展均有著積極的推動作用。
結題摘要
多光譜融合成像探測技術能有效擴展系統目標探測的覆蓋範圍,從而顯著提高發現與識別目標的機率和系統自身生存能力，在航天，公安，氣象，夜視等領域具有廣泛套用前景。為了解決多光譜融合成像探測性能預測理論和評估方法缺乏的問題，本項目主要進行了以下研究： （1）研究了自然光下的景物反射光譜分布特性、景物的輻射光譜分布特性以及探測儀光譜回響分布特性，建立了多光譜融合成像系統反射輻射光譜匹配係數的概念，計算了不同特徵背景與不同探測器之間的光譜匹配係數，選取了最佳的光譜匹配點，完成了多光譜融合成像探測最佳匹配技術研究。 （2）分析了夜視成像過程中大氣、目標、背景及儀器各個環節中各參數之間的關係及其對觀察距離的影響和作用，得出了微光和紅外夜視成像系統性能共同的影響因素，提出了一種定量計算多光譜融合成像系統目標探測機率的方法，建立了該融合成像系統的目標探測機率計算模型，並設計試驗對該理論模型進行了驗證。 （3）利用Vega三維視景仿真軟體建立了圖像仿真軟體平台，模擬了各種不同的天空背景輻射、氣候、光照等條件；研究了微光像增強器和紅外焦平面的影響成像質量的器件特性參數，建立了這些影響因素的模型，轉化為圖像仿真軟體平台可以接受的輸入參數，生成了指定夜間典型環境條件下紅外和微光仿真場景。 （4）在項目組已有的微光成像儀、紅外熱像儀的基礎上，研究了多通道圖像採集光學系統光軸平行機理，提出了光學結構設計方案，保證了探測方向的一致性，構建了多通道融合成像探測試驗裝置，並進行了性能試驗及相關測試。 (5) 開展了多光譜圖像融合算法以及紅外小目標檢測與跟蹤算法研究，在一次融合的基礎上，結合目標檢測和跟蹤技術，更加清晰地提取了目標，實現了二次融合，進一步改善了圖像融合效果。 最終建立的多光譜融合成像系統探測閾值理論模型和評估方法，揭示了多光譜融合成像系統各特性參數之間的關係，及其對整體性能觀察距離的影響和作用，可以科學、合理、定量地評價多光譜融合成像系統的探測性能，對多光譜融合成像技術的改進、提高和發展均有著積極的推動作用。
