低虚警率机场识别技术研究

摘要

机场识别一直是人们长期关心的问题。它包括判断机场存在与否和机场定位两个方面。目前，国内外提出了大量的机场识别方法，但是在判断机场的存在性方面缺少有效的判断机制。其中，基于上下文的机场目标识别方法具有准确的机场定位性能，但是存在较高的虚警率。为此，本文提出了一种在保证较高探测概率的前提下，减少机场识别虚警率的方法。 首先，本文介绍了基于上下文信息的机场目标识别方法，并且分别针对跑道检测，联络道检测和置信度3个方面，分析该方法产生虚警的原因。 其次，进行基于跑道对比度特征的跑道识别。根据机场跑道目标具有亮度显著性这一特点，利用跑道直线与其它非跑道直线Radon变换值的对比性，提出了几个候选的跑道对比度特征。并且通过统计特性分析，选取了一种最能够突出对比性的候选量作为跑道对比度特征。 然后，对每幅待判断图像计算其对比度特征，提出了两种判别准则：类间差异和类内方差准则。并通过实验比较了这两种判别准则的优缺点。在这一步中，如若图像被判为不存在机场跑道，则该图像中不存在机场。 最后，在初步判断存在机场的图像中，通过联络道识别，进一步减少虚警。联络道识别主要是利用联络道灰度的均匀性、亮度显著性和联络道延长线信息，这3个特性来判断联络道的真伪。如果存在至少一条联络道，则说明图像中存在机场。 实验结果表明，大部分虚警都能在基于跑道对比度特征的识别时被排除，联络道识别也具有一定的减少虚警的能力。