紅外偏振圖像的艦船目標檢測

宮 劍， 呂俊偉， 劉 亮， 仇榮超

海軍航空大學(xué)， 山東 煙臺 264000

引 言

紅外強度成像依靠目標與背景的輻射差異進行成像， 能夠完成晝夜對目標進行偵察、 跟蹤與制導(dǎo)等任務(wù)， 在軍事領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用[1]。 目前， 基于紅外圖像的海上艦船目標檢測方法研究成為熱點， 漆昇翔等[2]設(shè)計了一種小面卷積核抑制背景并增強紅外艦船目標， 采用L0梯度最小化濾波方法提取目標形狀， 最后根據(jù)艦船尺度和形狀特征完成檢測。 劉峰等[3]通過計算協(xié)方差矩陣對可見光， 中波紅外， 長波紅外三個波段圖像特征級融合， 采用KNN分類對艦船目標識別。 趙微等[4]提出檢測艦船吃水線和動力艙作為目標要害點， 魯棒性較強， 解決了跟蹤點自動選取的問題。 但是由于海面條件的復(fù)雜性導(dǎo)致紅外圖像目標與背景的對比度低， 且隨著紅外偽裝技術(shù)的發(fā)展， 紅外強度圖像難以精準檢測出艦船目標。

紅外偏振圖像表征不同目標間反射或輻射的偏振特征差異， 為艦船目標識別提供了新的方法和途徑[5]。 現(xiàn)階段， 基于紅外偏振圖像的艦船目標檢測研究相對較少， Cooper[6]對艦船目標紅外偏振圖像進行實驗分析， 總結(jié)得出海面偏振特征較強， 而與此同時人造目標并沒有表現(xiàn)出顯著偏振特征的結(jié)論。 Zhao[7]設(shè)計了一種具有雙偏振片的光學(xué)系統(tǒng)， 通過雙偏振片角度計算模型得到最佳角度， 有效抑制太陽耀光對中波紅外偏振系統(tǒng)探測艦船目標帶來的影響。 文獻[8]分別對空中的飛機， 海上的船舶， 草地上的車輛的偏振圖像進行分析， 通過對海上船舶長波紅外偏振圖像分析， 紅外偏振圖像可以突顯海天線， 有利于海天分割。……