红外辐射与目标识别

图书标准信息

• 作者 毛宏霞；刘忠领；田岩
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-06
• 版次 31
• ISBN 9787030712974
• 定价 199.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 400页
• 字数 490千字

【内容简介】

本书是作者及其所在团队基于多年的光学特性研究与实践应用编写而成。全书从目标特性服务于光学探测识别应用的视角，系统地论述了目标与环境红外辐射及其传输的基本理论、计算方法、测试技术与数据处理；介绍了红外成像探测的基本原理、目标特性与红外探测的相互约束及影响、红外成像与红外光谱的特征提取与识别方法；并将目标特性与新兴的人工智能技术相结合，对智能红外目标识别技术进行了探索。

【目录】

章 绪论 1

1.1 红外辐与红外特 1

1.2 目标光学辐特 3

1.3 环境光学辐特 4

1.4 目标红外识别 6

参文献 9

第2章 红外辐基础理论 10

2.1 辐基本物理量 10

2.1.1 常用辐量 10

2.1.2 辐量的计算 14

2.1.3 辐比率 18

2.2 辐的基本定律 20

2.2.1 基尔霍夫定律 20

2.2.2 普朗克定律 21

2.2.3 维恩位移定律 23

2.2.4 斯特藩-玻尔兹曼定律 23

2.3 宏观介质辐基础 24

2.3.1 宏观介质辐特分析 24

2.3.2 辐的方向 26

2.3.3 辐的光谱 29

2.4 气体辐基础 30

2.4.1 原子/分子辐跃迁 30

2.4.2 气体的辐谱线 33

2.4.3 热力学非衡 38

2.5 粒子辐基础 39

2.5.1 粒子的形态学 40

2.5.2 粒子的辐属 41

2.5.3 粒子辐理论简述 45

2.6 辐传输概论 46

2.6.1 辐传输方程 47

2.6.2 辐传输的积分形式解 49

参文献 51

第3章 目标红外辐特建模 54

3.1 气体介质流场计算 54

3.1.1 气体流动基本方程 54

3.1.2 发动机流模型 60

3.1.3 高速绕流场模型 68

3.2 固体壁面温度场计算 71

3.2.1 固体导热基本方程 71

3.2.2 对流换热计算模型 75

3.2.3 辐换热计算模型 79

3.3 流固耦合辐传输计算 81

3.3.1 气体辐数值计算方法 81

3.3.2 粒子散数值计算方法 88

3.3.3 辐传输数值计算方法 90

3.4 典型飞行器红外辐特 94

3.4.1 飞机红外辐特 94

3.4.2 红外辐特 95

3.4.3 高超声速飞行器绕流场红外辐特 96

参文献 99

第4章 环境的红外传输与辐特 101

4.1 红外辐在大气中的传输 101

4.1.1 大气的热力学结构与组分分布 101

4.1.2 红外辐在大气中的衰减机制 110

4.1.3 大气的红外传输特 112

4.2 地外天体红外辐特 120

4.2.1 太阳的辐特 120

4.2.2 月球的辐特 124

4.2.3 其他天体的辐特 126

4.3 地表红外辐特 129

4.3.1 地表辐机制 129

4.3.2 地物反率/发率的变化特 132

4.3.3 地表温度的变化特征 137

4.4 海表红外辐特 139

4.4.1 海表辐机制 139

4.4.2 海表反率/发率的变化特 140

4.4.3 海表温度的变化特征 146

4.5 大气红外辐特 147

4.5.1 大气红外辐机制 147

4.5.2 地基观测的大气红外辐 149

4.5.3 空基观测的大气红外辐 152

4.5.4 天基临边观测的大气红外辐 153

4.6 地球大气红外辐特 157

4.6.1 地球大气红外辐机制 158

4.6.2 空基观测的地球大气红外辐 160

4.6.3 天基观测的地球大气红外辐 161

参文献 163

第5章 红外辐测量 167

5.1 红外辐测量的基本物理量 167

5.1.1 表观辐亮度 167

5.1.2 表观辐强度 167

5.1.3 表观辐照度 168

5.1.4 表观辐温度 168

5.1.5 辐面积 169

5.2 红外辐测量仪器的基本 169

5.2.1 红外单点辐测量仪器 169

5.2.2 红外成像辐测量仪器 170

5.2.3 红外光谱辐测量仪器 173

5.2.4 红外成像光谱辐测量仪器 178

5.3 红外辐测量仪器定标 179

5.3.1 标准辐源 179

5.3.2 辐定标 180

5.3.3 光谱定标 181

5.3.4 环境温度与杂散辐影响补偿 184

5.4 红外辐测量技术 186

5.4.1 空天目标红外辐测量技术 186

5.4.2 地海目标红外辐测量技术 195

5.4.3 材料光学参数实验室测量技术 200

参文献 204

第6章 红外特与传感器探测感知 205

6.1 概述 205

6.2 红外特对传感器参数设计指导 206

6.2.1 灵敏度 206

6.2.2 探测谱段 207

6.2.3 光谱分辨率 213

6.3 红外传感器探测感知对目标识别影响 215

6.3.1 红外传感器光学信息传输效应 215

6.3.2 光学信息传输效应对目标特测量精度影响 216

6.3.3 光学信息传输效应对目标识别影响 218

参文献 220

第7章 红外成像探测中的特征提取与识别 221

7.1 红外目标特点 221

7.2 红外点源目标特征提取 222

7.2.1 辐特征 222

7.2.2 温度特征 225

7.2.3 等效辐截面特征 228

7.3 红外面源目标特征提取 229

7.3.1 形状特征 229

7.3.2 轮廓特征 232

7.3.3 辐亮度特征 233

7.4 红外目标运动特征提取 245

7.4.1 光流法 245

7.4.2 帧间匹配 248

7.4.3 目标机动辐特征提取 250

7.5 红外点源目标识别 253

7.5.1 基于辐特征的目标识别 253

7.5.2 基于多谱段多特征融合的目标识别 255

7.6 红外面源目标识别 256

7.6.1 基于边缘与纹理特征联合的目标识别 258

7.6.2 基于整体与部件联合提取的目标识别 267

7.6.3 基于多纹理特征联合的目标识别 272

参文献 279

第8章 红外光谱探测中的特征提取与识别 284

8.1 红外高光谱特点 284

8.2 红外光谱选择的一般方法 285

8.2.1 基于体精度排序与k-l散度的波段选择 287

8.2.2 体精度与冗余度联合很优的波段选择 293

8.3 高光谱解混与定位 299

8.3.1 光谱线混合模型 299

8.3.2 端元提取与丰度求取 302

8.3.3 高光谱亚像元定位 306

8.4 光谱域特征提取 310

8.4.1 光谱斜率和坡向 310

8.4.2 光谱二值编码 310

8.4.3 光谱导数 311

8.4.4 光谱积分 312

8.4.5 光谱重排 312

8.4.6 光谱包络线 313

8.4.7 光谱不确定分析 313

8.5 变换域特征提取 314

8.5.1 小波变换特征 314

8.5.2 pca 变换特征 315

8.5.3 稀疏表示特征 316

8.5.4 自编码特征 318

8.6 基于光谱特征的红外目标识别 320

8.6.1 光谱相似度量 320

8.6.2 基于光谱不确定分析的目标识别 322

8.6.3 基于拐点光谱分段的地物识别 325

8.6.4 基于光谱异常分析的红外小目标识别 331

参文献 336

第9章 智能红外目标识别 341

9.1 人工智能发展与识别基础 341

9.1.1 人工智能简史与应用 341

9.1.2 神经网络基础 344

9.1.3 经典深度卷积网络架构 349

9.2 基于大样本学的红外目标识别方法 352

9.2.1 问题描述与挑战 352

9.2.2 目标特数据智能生成 352

9.2.3 基于双阶段的红外图像弱小目标识别 361

9.2.4 基于单阶段的红外图像成像目标识别 366

9.3 基于小样本学的红外目标识别方法 370

9.3.1 深度迁移学 371

9.3.2 基于深度迁移的红外成像目标识别 372

9.3.3 基于辐特迁移的红外点目标识别 374

参文献 378

附录a 典型物理常数和数据 382

附录b 普朗克函数与维恩位移公式 384