对雷达辐射源信号进行模糊函数建模是一种有效的特征提取途径.通过对无意调制的雷达辐射源信号的模糊函数分析, 提出了基于模糊函数子空间特征优化的个体识别方法.首先抽取模糊函数的“近零”频偏切片作为辐射源信号的主要特征, 继而设计了切片串联策略构建了互补的特征子集对, 从而分别利用典型相关分析和鉴别典型相关分析实现了切片特征的融合.理论分析和对实测数据的实验结果表明, 所提算法不仅克服了现有的全平面核点排序法的计算问题, 而且有效地融合了模糊函数各近零切片上的互补信息, 在显著提高辐射源个体识别性能的同时, 进一步消除了模糊函数特征的冗余性.

为了解决红外图像在低信噪比下的多个弱目标检测与跟踪问题,提出了基于Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)的多目标检测前跟踪算法。定义了红外图像多个弱目标的状态及观测模型;给出了红外弱目标的RBPF状态降维方法;将状态变量分解为线性变量与非线性变量并完成状态方程的改写,对状态变量分别进行Kalman滤波与基本粒子滤波的更新。最后,定义了红外弱目标出现与消失统计量,给出了带约束条件的RBPF多个弱目标检测前跟踪流程。对弱目标的不同信噪比实验表明,RBPF可以减小状态变量的的估计误差,提高检测概率。对单目标进行检测前跟踪,平均每帧耗时为0.3287 s,在相同的粒子数下,RBPF可以得到更高的滤波精度。对两个信噪比为6 dB的不同空间位置目标的实验表明,约束条件控制RBPF的跟踪范围,可以避免目标相互之间的干扰,平均能在2.74 frame检测到目标出现,在1.13 frame判决目标消失。提出的算法能对红外多个弱目标进行出现与消失判断,具有良好的跟踪性能。

针对多红外传感器观测系统的配置问题,本文首先采用扩展卡尔曼滤波与集中式融合相结合的算法进行被动目标跟踪,给出了算法的克拉美-劳下限,在此基础上分析比较了防区内对不同目标航迹的跟踪性能,给出了跟踪精度的几何分布,分析了系统参数对跟踪精度的影响,给出了提高系统性能的措施。

针对红外探测系统中单帧红外图像中的小目标检测问题,在分析红外场景模型的基础上,提出了一种基于自适应噪声平滑和空间滤波的背景杂波抑制算法.该方法对于起伏背景下红外小目标的检测有良好的性能,且具有目标信息损失小的优点.同时,利用ADSP-TS201S高性能数字信号处理器实现了该算法,并成功应用到某全向红外搜索跟踪系统中.实验结果表明,在低信噪比情况下,算法有很好的检测性能.

提出了一种基于模糊融合的红外弱小目标快速检测新算法.算法以差分图像为基础,根据差分图像的噪声特性引入衡量像素点灰度变化程度的隶属度函数,将经过隶属度函数"模糊化"的数帧差分图像进行模糊"与"操作实现融合,按照规则对融合后的图像进行两次模糊推理,实现了弱小目标的检测.仿真实验结果表明,该算法保留了差分法良好的实时性,克服了确定检测阈值难和"硬"判决带来检测概率低的缺点,能快速有效地检测出低信噪比红外图像序列中的像素个数不小于4的弱小运动目标.

针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像.利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理系统设计,并重点分析了系统设计中的关键技术问题及解决途径,以及实现核心处理模块的方法.实验结果表明,该系统可以完成快速搜索、全向扫描以及对图像的卖时处理.

提出了一种红外图像序列中运动弱小目标检测的新方法.该方法在时间剖面上采用数学形态学滤波和中值滤波来抑制杂波背景干扰,并对去除背景后的图像进行分割,然后利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹的一致性来检测出真正的目标.利用实测数据进行了仿真,实验结果表明了该方法的有效性.