数码迷彩的拼接方法研究

摘要

数码迷彩作为迷彩伪装的一种新兴手段，具有精细模拟背景特征的优点，能够有效地对抗航空拍摄和卫星遥感成像侦察。但是在对地面军事目标进行数码迷彩伪装时，往往在迷彩图案的拼接处出现一条明显的接缝，以致形成伪装目标新的暴露特征，使得迷彩伪装的效果大打折扣。因此，解决数码迷彩图案的拼接问题对提高迷彩伪装的效果具有重要意义。
　　由于数码迷彩本身的特殊性，即颜色种类少、迷彩斑块化的特征，常用的基于SIFT或SURF特征的图像拼接技术不再适用。针对这一问题，本文提出一种新的适用于数码迷彩图案的拼接方法，其基本思路是:首先，将迷彩图案转换为灰度图像，以最小迷彩单元来划分该灰度图像并进行标号;其次，定义一个迷彩单元模板，进行模板运算后，获得各灰度标号对应的系数;然后，将系数最大的灰度标号赋值给拼接处的迷彩斑块;最后，通过拼接处迷彩斑块的灰度值获得其所对应的迷彩主色。依照上述步骤，可获得一列或多列过渡迷彩斑块，将过渡迷彩斑块添加或替换原接缝处的迷彩斑块。
　　对于拼接后形成的迷彩图案，本文采用了两种方法进行伪装效果评价。一种是单一指标的峰值信噪比，另一种是多指标的相似度对比。实验表明，采用本文提出的算法对数码迷彩图案拼接后，可以有效地降低迷彩在拼接时出现的暴露特征，达到与原迷彩图案自然衔接的效果。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究发展状况

1．2．1 数码迷彩的国内外研究发展状况

1．2．2 图像拼接技术的国内外研究发展状况

1．3 主要研究内容

1．4 论文组织结构安排

2 理论基础

2．1 数码迷彩的设计

2．1．1 图像滤波

2．1．2 主色提取

2．1．3 迷彩图案的生成

2．2 图像拼接

2．2．1 SIFT算法原理与流程

2．2．2 SURF算法原理与流程

2．3 图像特征提取

2．3．1 颜色特征提取方法

2．3．2 纹理特征提取方法

3 数码迷彩的拼接算法设计

3．1 三维伪装目标形状分析

3．2 迷彩拼接的影响因素分析

3．3 基于SIFT特征和SURF特征的图像拼接算法在迷彩拼接中的应用

3．3．1 有重叠区域的数码迷彩图案的拼接

3．3．2 无重叠区域的数码迷彩图案的拼接

3．4 数码迷彩拼接算法设计

3．4．1 基于圆柱体的数码迷彩拼接算法的实现步骤

3．4．2 基于圆柱体的数码迷彩拼接算法

3．4．3 基于圆锥体的数码迷彩拼接算法

3．5 小结

4 数码迷彩拼接效果评价

4．1．1 图像质量评价方法

4．1．2 伪装效果评价方法

4．2 基于峰值信噪比的拼接效果评价实验及结果分析

4．3 基于特征相似度的拼接效果实验及结果分析

4．3．1 基于颜色空间的相似度计算

4．3．2 实验环境及操作

4．3．3 实验设计及结果分析

4．4 小结

5 结论

5．1 工作总结

5．2 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

声明