目標光電圖像模擬與匹配方法研究.pdf

1、開展空間目標的雷達圖像和光學圖像模擬，以及兩種圖像的匹配方法研究，不僅能利用兩種圖像的優(yōu)勢互補信息來得到目標更精細的結(jié)構(gòu)特性和更準確的目標運動姿態(tài)，還可以為目標識別算法和圖像融合算法提供豐富的圖像源?；诳臻g目標的雷達目標特性和光學散射特性，論文完成了雷達圖像和光學圖像的仿真模擬，并在此基礎上初步研究了圖像匹配技術，主要完成了以下幾方面的工作：
　　1.基于電磁散射機理，研究了空間目標的雷達目標特性，詳細討論了高頻混合算法：幾何物

2、理光學法(Geometric Optics and Phsyical Optics, GO-PO)，利用GO-PO算法仿真了空間目標雷達回波數(shù)據(jù)。分析了逆合成孔徑雷達(ISAR)的成像原理，通過最小熵方法消除了目標平動分量對成像效果的影響，詳細討論了小帶寬小轉(zhuǎn)角情況下的轉(zhuǎn)臺成像模型，給出了適合轉(zhuǎn)臺模型成像的回波數(shù)據(jù)的具體格式。利用距離多普勒(Range-Doppler, RD)成像算法實現(xiàn)了雷達成像仿真，給出了史普魯斯之鵝、米格17和0

3、26_AR衛(wèi)星的仿真模型的ISAR二維圖像。
　　2.基于粗糙面散射理論，利用雙向反射分布函數(shù)(Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF)研究了空間目標的光學散射特性，給出了BRDF的五參數(shù)模型，在實驗數(shù)據(jù)的基礎上利用遺傳算法反演得到了模型中的五個參數(shù)，通過模型值和實驗值比較，驗證了五參數(shù)模型的有效性和可行性。結(jié)合Modtran3.7，分析了大氣及地面背景環(huán)境對目標

4、光學圖像的影響。利用BRDF五參數(shù)模型，對可見光波長進行積分，計算了目標表面后向散射強度。結(jié)合計算機圖形學，模擬了史普魯斯之鵝飛機和026_AR衛(wèi)星表面的光學圖像。
　　3.著重分析了兩種圖像各自的優(yōu)勢信息以及互補信息。分析了同一目標兩種模擬圖像的特征信息，利用圖像處理技術，給出了論文得到的兩種圖像的圖像增強和圖像分割結(jié)果。給出了基于特征信息的Matlab手動配準方法，并利用這種方法完成了史普魯斯之鵝飛機的雷達和光學圖像的匹配，取