复杂背景下红外目标检测方法研究+文献综述(2)
1．1 红外成像系统与红外目标检测及难点
随着红外成像技术的发展 红外成像系统已广泛地应用在光学遥感 夜间导
航 目标探测以及火控 制导等民用和军事领域。
从二十世纪五十年代开始，红外成像技术被广泛应用于军事领域。尤其是在红外成像制导、红外告警和侦察方面。机载前视红外装置能在1500m上空探测到人、小型车辆和隐蔽目标，在20000m 高空能分辨出汽车乃至能探测水下40m深处的潜艇。军事需求始终是推动红外成像技术发展的最强动力，军事领域也是红外成像新技术首先得到应用的领域。红外成像技术发展中最具有代表性的是红外成像制导系统的发展。
红外成像制导系统的发展经过这样两个过程：
第一代红外成像制导系统。研制工作开始于七十年代中期，它采用单点红外探测器或线列红外探测器，利用光机扫描结构实现二文成像。其典型代表是美国休斯公司研制成功的AGM-65D反坦克导弹和AGM-65G反舰导弹。这类武器在八十年代中期之前开始装备部队。这类导弹往往需要在发射前由人工参与捕获目标。
第二代红外成像制导系统。研制工作开始于八十年代初期，它采用焦平面红外探测器，取消了光机扫描机构，整个系统的空间分辨率、灵敏度都大大提高。其典型代表是美国的“狱火”导弹、美国的“坦克破坏者”导弹和西欧的“崔格特”导弹。这类武器在八十年代末到九十年代初开始装备部队。
海湾战争充分显示了红外技术特别是热成像技术在军事上的作用和威力。海湾战争从开始、作战到获胜都是在夜间。夜视装备应用的普遍性乃是这次战争的最大特点之一。在战斗中投入的夜视装备之多，性能之好，是历次战争所不能比拟的。美军每辆坦克，每个重要武器直到反坦克导弹都配有夜视瞄准具。仅美军第二十四机械化步兵师就装备了上千套夜视仪。多国部队除了地面部队、海军陆战队广泛装备了夜视装置外，美国的F-117隐形战斗轰炸机、“阿帕奇”直升机、F-15E战斗机，英国的“旋风-GRI”对地攻击机等都装有先进的热成像夜视装备。正因为多国部队在夜视和光电装备方面的优势，所以在整个战争期间他们掌握了绝对的主动权。多国部队利用飞机发射的红外制导导弹在海湾战争中发挥了极大的威力。他们仅在10天内就摧毁伊军坦克650辆，装甲车500辆。
同时，红外成像技术也广泛地应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。红外测温、红外理疗、红外检测、红外报警、红外遥感、红外防伪更是各行业争相选用的先进技术。
红外成像系统与雷达成像系统、电视成像系统一起构成当代三大成像系统。红外成像系统与雷达相比，具有结构简单、体积小、重量轻、分辨率高、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点。与可见光相比，有透过烟尘能力强、可昼夜工作等特点。因而在中近距离成像跟踪系统中，红外成像传感器受到特别重视。
红外成像制导技术是一种自主式“智能”制导技术。它采用中、长波红外实时成像器，可提供二文红外图像制导信息。它利用高速发展的计算机图像信息处理技术和模式识别技术，进行对目标图像信息的自动处理。它采用各种先进的检测、识别和跟踪算法，实现制导系统的智能化。
目前红外成像系统的研究主要集中在下面几个方面：
焦平面探测器阵列的研究。探测器材料从传统的锑化铟（InSb）硅化铂（PtSi）和锑镉汞（HgCdTe）向Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅳ族元素发展。探测器阵列的大小从最初的64×64元向512×512元1024×1024元甚至更高元数发展。随着探测器元数的增多和单元尺寸的减小，对读出电路的要求也越来越高。