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表1) 。
x0 = Σ ( x , y) ∈S
( I ( x , y) x) / Σ ( x , y) ∈S
I ( x , y)
y0 = Σ ( x , y) ∈S
( I ( x , y) y) / Σ ( x , y) ∈S
I ( x , y) (5)
I = Σ ( x , y) ∈S
I ( x , y) / n (6)
图7 运动目标形状的近似描述 图8 圈定可疑鸟类目标的PPI 雷达图像
第9 期陈唯实等:基于雷达图像的飞鸟目标检测与信息提取·1 627 ·
由表1 可见,可疑目标共13 个,其中5 个目标只包含
单一像素(3 、4 、7 、9 、11) ,4 个为包含3～5 像素的目标(1 、8 、
10 、12) ,4 个为包含几十个像素的目标(2 、5 、6 、13) 。显然,
单一像素点为噪声,目标(1 、8 、10 、12) 可能是假目标,目标
(2 、5 、6 、13) 是飞鸟目标的可能性最大。图8 中,共圈定了8
个可疑目标,根据实验现场的目测结果,只有目标2 、5 、6 和
13 是飞鸟目标,1 、8 、10 、12 是假目标。
表1 鸟类目标信息提取结果
序号面积质心位置平均灰度长宽比主轴方向
目标1 5 68 ,494 174 3/ 2 1
目标2 46 143 ,241 195 8/ 7 3
目标3 1 199 ,267 200 1/ 1 1
目标4 1 220 ,444 177 1/ 1 1
目标5 22 227 ,253 183 7/ 3 1
目标6 17 250 ,285 194 5/ 2 1
目标7 1 251 ,291 186 1/ 1 1
目标8 4 311 ,352 177 4/ 1 3
目标9 1 310 ,428 172 1/ 1 1
目标10 4 331 ,396 224 2/ 1 2
目标11 1 335 ,398 170 1/ 1 1
目标12 3 339 ,188 173 2/ 2 1
目标13 18 363 ,349 206 9/ 3 3
5 结 论
本实验系统采集的50 帧含有飞鸟目标的PPI 图像,经
过背景差分、图像平滑、阈值分割和信息提取四个步骤,将
其分离出来。最后通过实验结果与观测结果的比较,证明
了该方法的可行性,为建立实用的机场雷达探鸟系统奠定
了重要的理论基础。
雷达的探测能力和识别算法是雷达探鸟系统要关注的
两个重要方面。系统所选用雷达的分辨率是其识别检测能
力的硬件基础,如果其所观测的若干只飞鸟目标相距过近
(小于雷达分辨距离) ,会在雷达图像上呈现出像素较多的
单一连通区域,现阶段的系统检测算法也难于将其逐一分
离。因此,雷达所获取图像的分辨率是本系统的数据基础,
选用探测能力更强、分辨率更高的雷达无疑将有助于系统
对飞鸟目标的检测。同时,我们认识到,本文处理的PPI 图
像中的运动目标都是飞鸟,但在实际机场应用中,环境更为
复杂,飞机目标与飞鸟目标往往同时存在,提高算法辨识二
者的能力,成为今后算法研究的重点。
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学技术大学硕士学位论文,2002.
2009年3月
第35卷第3期
北京航空航天大学学报
Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics
March 2009
Vol. 35 No13
收稿日期: 2008203231
基金项目: 国家自然科学基金委员会与中国民航总局联合资助项目(60879025) ; 民航数据通信及新航行系统科研基地开放研究基金
作者简介: 陈唯实(1982 - ) , 男, 天津市人, 博士生, wishchen@ee. buaa. edu. cn.
基于两种扫描方式的雷达探鸟系统
陈唯实 宁焕生
(北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京100191)
李 敬
(中国民用航空总局航空安全技术中心, 北京100028)
毛 峡
(北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京100191)
摘 要: 介绍了雷达探鸟系统的研究现状,包括以鸟击危害咨询系统为代表的大型
雷达探鸟系统和以Accip iter为代表的机场雷达探鸟系统. 基于X波段海事雷达搭建了“雷达
探鸟实验系统”,分别验证了其在水平和垂直两种扫描方式下探鸟的可行性. 本系统在两种扫
描方式下采集的两组探鸟雷达图像序列,分别由飞鸟目标提取算法进行处理. 经过背景差分、
噪声抑制、目标信息提取和数据融合,将鸟情信息从原始雷达图像中提取出来,并将其与卫星
地图或高度坐标系相融合,融合图像直观地反映了探测区域内飞鸟目标的分布情况. 最后,对
国内外雷达探鸟系统的性能作了比较分析.
关 键 词: 鸟; 雷达; 背景; 噪声抑制; 融合
中图分类号: TN 95
文献标识码: A 文章编号: 100125965 (2009) 0320380204
Av ian radar system ba sed on two scann ing modes
ChenWeishi Ning Huansheng
( School of Electronics and Information Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100191, China)
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鸟击资料2(102)
