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第1章 绪论 1

1.1红外成像系统 1

1.1.1红外成像系统的诞生及发展 1

1.1.2红外成像系统的典型结构 2

1.2前视红外景象匹配 5

1.2.1景象匹配制导的概念 5

1.2.2前视景象匹配的基本原理 6

1.2.3前视红外景象匹配技术的发展趋势 7

1.2.4前视红外景象匹配导航图生成方案 8

1.3本书核心内容 9

参考文献 12

第2章 红外辐射特性与红外反演技术 14

2.1红外辐射与红外反演 14

2.1.1红外辐射基本概念 14

2.1.2红外反演方案概述 18

2.2红外辐射在大气中的传输 20

2.2.1大气衰减成因 20

2.2.2大气透射率计算 22

2.2.3大气透射率工程简化算法 23

2.2.4实验结果与分析 31

2.3场景红外辐射特性 33

2.3.1导航区域环境红外辐射特性 33

2.3.2地表红外辐射建模 39

2.3.3地表红外场景可视化 42

2.3.4实验结果及分析 45

2.4地面物体红外辐射特性 47

2.4.1建筑物结构特性分析 47

2.4.2地面物体辐射温度模型 49

2.4.3辐射温度模型的数值解法 53

2.4.4实验结果与分析 59

2.5本章小结 61

参考文献 61

第3章 三维信息获取与导航区三维场景生成 63

3.1三维信息获取技术 63

3.1.1数字摄影测量 63

3.1.2激光雷达系统 64

3.1.3机载三维成像仪 66

3.1.4近景摄影测量 66

3.2基于数字摄影测量技术的三维信息获取 67

3.2.1立体匹配技术 67

3.2.2数字摄影测量系统 70

3.2.3解算地物三维信息的快速方法 72

3.3导航区三维场景数据模型 79

3.3.1现实世界的模型化过程 79

3.3.2计算机中不同形体表示方法 81

3.3.3导航区三维场景数据模型设计 83

3.4规则格网地形数据简化算法 88

3.4.1常用顶点误差度量方法 89

3.4.2基于区域聚合的规则格网数据简化算法 91

3.5导航区三维场景绘制技术 95

3.5.1不同坐标系及变换方法 95

3.5.2导航区三维场景图形变换过程 97

3.5.3场景的纹理映射 100

3.5.4导航区三维场景的生成 102

3.6本章小结 104

参考文献 104

第4章 前视仿真图与匹配模板生成 107

4.1前视仿真序列图生成与匹配 107

4.1.1前视仿真序列图的生成 107

4.1.2基于仿真序列图的匹配实验 109

4.2动态模板生成 112

4.2.1模板匹配与动态模板 112

4.2.2形状特征模板生成与匹配 113

4.2.3灰度特征模板生成与匹配 118

4.3基于多子区特征的匹配模板制备方法 125

4.3.1基于多子区特征模板的目标匹配定位策略 125

4.3.2图像特征描述与提取 127

4.3.3轮廓区域特征提取与匹配 136

4.3.4子区特征选取及匹配 139

4.4本章小结 144

参考文献 144

第5章 基于不变量的前视图像匹配 147

5.1引言 147

5.2基于灰度变化不变量的团块目标匹配识别 148

5.2.1数据源分析 149

5.2.2基于直方图调整的全局灰度变化不变量 150

5.2.3团块目标的匹配识别 153

5.2.4实验结果与分析 161

5.3基于凸壳仿射不变量的似圆形目标匹配识别 171

5.3.1基于凸壳仿射不变量的似圆形目标表示 172

5.3.2一种基于可变似圆形结构元素的凸壳提取算法 178

5.3.3似圆形目标的匹配识别 188

5.3.4实验结果与分析 193

5.4基于线段相对不变量的线形目标匹配识别 196

5.4.1基于线段相对不变量的线形目标表示 196

5.4.2基于关键点Hough变换线段提取算法 199

5.4.3线形目标的匹配识别 201

5.4.4实验结果与分析 206

5.5本章小结 213

参考文献 214

第6章 基于局部特征的前视红外景象匹配算法 219

6.1引言 219

6.2复杂场景中FLIR目标检测算法 220

6.2.1目标检测算法概述 220

6.2.2尺度空间理论 221

6.2.3尺度自适应大目标检测 226

6.2.4分层多阈值低矮目标检测算法 229

6.2.5算法加速 234

6.3 FLIR轮廓特征提取与匹配 237

6.3.1灰度距离加权轮廓提取 237

6.3.2 Hausdorff距离匹配 239

6.3.3实验结果与分析 245

6.4 NSCT与LBP结合的纹理特征提取与匹配 246

6.4.1 NSCT域纹理特征 246

6.4.2局部二值模式 251

6.4.3 NSCT与LBP结合的纹理描述方法 254

6.4.4纹理可匹配性判定 259

6.4.5实验结果与分析 261

6.5基于光照鲁棒SIFT的点特征提取与匹配 263

6.5.1 SIFT算法分析 264

6.5.2光照变化鲁棒SIFT 270

6.5.3实验结果与分析 277

6.6本章小结 285

参考文献 285

第7章 前视红外导航图生成系统 291

7.1系统总体设计 291

7.1.1总体结构 291

7.1.2逻辑流程及数据接口 292

7.1.3数据库设计 292

7.1.4主界面及功能模块 295

7.2导航区三维场景生成分系统 297

7.3红外特征反演分系统 300

7.4匹配验证与评估分系统 301

7.4.1匹配性能评估的指标体系 302

7.4.2基于数据库的自动大规模匹配实验 302

7.4.3实验结果统计与分析 304

7.5本章小结 305

参考文献 305