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1、基于線陣CCD高速目標信號提取何丹，雷鳴(西安工業(yè)大學電子信息工程學院，陜西西安710032)SignalExtractionofHigh——speedTargetBasedonLinearCCDHEDan，LEIMing(SchoolofElectronicInformationEngineering，Xi’anTechnologicalUniversity，Xi’an710032，China)摘要：根據(jù)信號檢測與提取的理論，結(jié)合所采集1CCD測量系統(tǒng)的分析到的實彈彈丸圖像信息，提出了一種利用
2、互相關(guān)圖像法提取目標信號的改進算法。實驗表明，互相關(guān)由于CCD技術(shù)的迅猛發(fā)展，CCD在測量中的圖像法對于高速目標信號的提取有大幅的提升，使應(yīng)用越來越受歡迎。CCD有面陣型和線陣型。面得相關(guān)算法有更廣泛的應(yīng)用范圍。陣CCD能夠獲取二維圖像信息，測量圖像直觀，像關(guān)鍵詞：線陣CCD；彈丸信號；互相關(guān)圖像元總數(shù)多，而每行的像元數(shù)較線陣的少，幀幅率的限中圖分類號：TP751．1制性比較大；線陣CCD可以得到很多的一維像元文獻標識碼：A數(shù)，總像元數(shù)較面陣CCD的少，但每次記錄一行數(shù)文章編號：1001—225
3、7(2013)02—0027一O3據(jù)，幀幅率比較高，對一維動態(tài)目標的提取特別適Abstract：Accordingtothetheoryofsignalde—用_1]。所謂信號的提取就是對獲取的圖像信息進tectionandextraction，combinedwiththeliveam-行分析，從而排除噪聲的干擾，正確判斷出目標信號munitionprojectileimageinformationcollected，the的存在并獲取目標信號的有關(guān)位置信息。課題所要improvedalgor
4、ithmproposeduseofthecross——cor‘-提取的高速目標的邊緣在圖像上是一個模糊的概relationimageextractionofthetargetsigna1．The念，即變化劇烈的部分，所以準確地提取出目標的邊experimentsshowthatthecross——correlationim——緣信息直接關(guān)系到目標的識別。agehasdramaticallyimprovedmethodfortheex—測試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。高速飛行的tractionofh
5、igh—speedtargetsignalalgorithms動態(tài)目標或其他靜態(tài)目標，通過光學成像系統(tǒng)反映haveawiderrangeofapplications．到線陣CCD相機上，由觸發(fā)控制系統(tǒng)采集動態(tài)目標Keywords：linearCCD；projectilesignal；cross的瞬間圖像信息并保存數(shù)據(jù)，然后進行目標位置信—correlationimage息的提取。0引言近年來，人們對光背景下的基于線陣CCD的高圖1基于CCD的測量系統(tǒng)速目標信號的提取問題越來越感興趣，在許多領(lǐng)域用
6、CCD接收的彈丸目標信號通常是鐘形脈沖中都要求檢測和提取目標信號。目標信號的提取不信號，由于彈丸是橫向穿過線陣CCD，所以只能在僅與光強是否穩(wěn)定、亮度是否均勻和自然環(huán)境中的某幾個像元上“經(jīng)過”。為可靠捕獲El標圖像，必須假目標等外界因素有關(guān)，而且最主要的是對彈丸信選用高速CCD芯片[3]。由于彈丸飛行速度極快，多號的特征無法準確獲知。因此，除減少外界干擾外，數(shù)情況下攝像機只能拍到1～2場的圖像信號，為信如何從CCD輸出信號中提取出真正代表目標邊緣號后續(xù)處理帶來困難。另外，目標信號的特征又無的特征
7、信息，是信號提取的難點。據(jù)可查，光背景的穩(wěn)定度、均勻度及自然環(huán)境的假目收稿日期：2012—11—12標對其也有影響[4]，在這種情況下，用傳統(tǒng)的信號處《機械與電子}2013(2)·27·基于線陣CCD高速目標理方法完成信號提取有一定困難。因此，尋找一種標。由圖2可知，物體第3o列像元數(shù)相差不大，即有效的信號提取方法是該項目的重點和難點。像元變化小，容易確定像元數(shù)，噪聲比較均勻，不能很明顯的區(qū)分出背景和目標。彈丸由于高速飛行和2高速目標信號的提取形狀的不規(guī)則，像元值變化大，反映在圖3上就是在目前國
8、內(nèi)關(guān)于高速目標提取的文獻很少，常規(guī)20行到30行之間有一個大的幅度波動，由此判斷的方法耗時長，平滑效果不明顯，針對此不足，利用彈丸目標位置在此。信號及干擾的相關(guān)性，經(jīng)過一系列的處理獲得有用圖4和圖5是以線陣CCD所得數(shù)據(jù)的第30列的目標信息。和第60列為處理對象，以行向量、像元數(shù)取方差為2．1常規(guī)的信號提取算法橫、縱坐標。由于彈丸目標與背景像素相差不大，只由于彈丸是橫向穿過線陣CCD，因此獲取的圖繪制每列的像元變化，無法獲取高速目標信號的位像目標只有某幾個像元“經(jīng)過”。為了得到更多的目置信息。方
