一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法及系统，包括：基于水下运动目标引起的海表面流场，通过采集海面风场、温度波动周期，获取水下运动目标引起的海表温度扰动；基于海表温度扰动，通过获取海面背景温度场、对应风场下的随机海浪背景场，并依据热红外谱段和中红外谱段进行图像融合，生成水下运动目标尾迹的红外图像，对水下运动目标进行红外图像仿真，其中，红外图像用于表示水下运动目标的内波尾迹的温度扰动引起的红外辐射强度变化部分；本发明专利技术为降低水下运动目标在红外图像中的检测难度提供算法参考，为水下目标红外探测设备的设计和研制提供支撑，为提高对红外探测识别概率提供技术支撑。对红外探测识别概率提供技术支撑。对红外探测识别概率提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及海洋目标探测
，尤其涉及一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法及系统。

技术介绍

[0002]水下运动目标在存在密度跃层的海洋水体中航行会激发内波，内波产生的海面流场导致海面表层和次表层水体产生上下对流混合，引起局部海面温度分布变化，改变了海面的热辐射分布特性，因此可利用红外成像仪探测内波尾迹。
[0003]当采用单一红外谱段对内波尾迹进行探测时，由于海面背景海浪的存在，水下运动目标尾迹/海洋背景信噪比弱，水下运动目标尾迹会淹没于海洋背景海浪噪声中，难以实现检测。不同红外谱段的辐亮度变化对同一温度扰动的响应不同，因此可利用热红外—中红外成像技术同时对某一海面成像，利用双谱段图像去除背景海浪噪声的影响，以实现对内波尾迹的探测。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法及系统，以对红外双谱段融合遥感成像探测水下运动目标尾迹进行研究。
[0005]为了实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于水下运动目标引起的海表面流场，通过采集海面风场、温度波动周期，获取所述水下运动目标引起的海表温度扰动；基于所述海表温度扰动，通过获取海面背景温度场、对应风场下的随机海浪背景场，并依据热红外谱段和中红外谱段进行图像融合，生成水下运动目标尾迹的红外图像，对所述水下运动目标进行红外图像仿真，其中，所述红外图像用于表示所述水下运动目标的内波尾迹的温度扰动引起的红外辐射强度变化部分。2.根据权利要求1所述一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于：在获取海表温度扰动的过程中，根据所述海表面流场，获取海表流场散度；基于所述海表流场散度，根据海面风速条件对应的冷表皮厚度，以及温度波动周期条件对应的波动频率，获取所述海表温度扰动。3.根据权利要求2所述一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于：在获取海表流场散度的过程中，所述海表流场散度表示为：其中，海表面流场u分量为沿x方向分量，v分量为沿y方向分量，α表示海表流场散度。4.根据权利要求3所述一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于：在获取波动频率的过程中，所述波动频率表示为：其中，T为温度的波动周期，ω表示波动频率。5.根据权利要求4所述一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于：在获取海表温度扰动的过程中，基于所述海表流场散度、所述冷表皮厚度和所述波动频率，通过Osborne非定常状态模型，生成所述海表温度扰动，其中，所述Osborne非定常状态模型表示为：式中，α为海表流场散度，δ0为冷表皮厚度，ω为波动频率，g为静态表面梯度，sinh为双曲正弦函数，cosh为双曲余弦函数，λ为扰动波波长波长，其中，g＝(T
ω
‑
T
sky
)h，T
sky
≈243K,晴天，T
sky
≈273K,阴天。6.根据权利要求5所述一种用于水下运动目标尾迹的红外融合探测方法，其特征在于：在获取红外图像的过程中，根据所述随机海浪背景场，获取海面背景海浪倾斜，其中，所述海面背景海浪倾斜表示为：式中，Δx,Δy分别为x,y方向上的水平分辨率，k
x
,k
y
分别为小面元在x...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈标，李婷婷，许素芹，陶荣华，程普，王丹，余路，于振涛，陈捷，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军潜艇学院，
类型：发明
国别省市：