基于深度学习的红外烟幕区域分割技术.pdf

本文主要探讨了一种基于深度学习的红外烟幕区域分割技术，该技术对于提高红外成像自动目标识别性能具有重要意义。红外成像系统在面对烟幕干扰时，目标识别能力会受到显著影响。为解决这个问题，文章提出了一种创新的方法，通过深度学习网络进行烟幕区域的精确分割。 针对实际红外烟幕图像样本获取困难、成本高的问题，文章提出采用粒子系统进行红外烟幕的仿真。粒子系统是一种模拟复杂现象的技术，可以有效地模拟烟幕的形成和扩散过程，生成逼真的红外烟幕图像。这种方法降低了对真实烟幕图像的依赖，为算法训练提供了足够的数据。 为了增加数据的多样性和适应不同成像条件，文章利用图像增广技术来扩展仿真图像集。图像增广包括旋转、缩放、裁剪、颜色变换等多种手段，能够模拟不同的光照、视角和环境变化，使模型在训练过程中学习到更广泛的特征，提高泛化能力。 然后，文章采用了Deeplab v3+算法进行烟幕区域的分割。Deeplab v3+是一种基于深度卷积神经网络的语义分割方法，它利用空洞卷积（Atrous Convolution）来捕获多尺度上下文信息，从而能更准确地识别和分割目标区域。在没有使用任何真实红外图像的情况下，该模型在仿真图像上进行了训练，并在实际拍摄的红外图像集上进行了测试，得到了与真实烟幕区域平均交并比达到79%的优秀结果，验证了这种方法的有效性和实用性。 该研究不仅为红外成像系统的抗烟幕干扰能力提供了技术支持，也为深度学习在红外图像处理领域的应用开辟了新的方向。通过模拟和增强数据，结合强大的深度学习模型，未来有可能进一步提高烟幕区域分割的精度，提升红外成像自动目标识别系统的整体性能。 基于深度学习的红外烟幕区域分割技术是深度学习、图像处理和粒子系统仿真技术的交叉应用，为红外成像在复杂环境下的目标识别提供了新的解决方案。这一方法的成功实施，不仅降低了实际数据收集的成本，也展示了深度学习在解决实际问题中的强大潜力。同时，对于数据预处理和模型训练策略的研究，也为其他领域的图像识别任务提供了有价值的参考。