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處理器、、傳輸設備等。探鳥雷達的主要用途, 一是搜集數據幫助確定鳥群運動圖譜,
二是提供實時的鳥群位置探鳥雷達可以進行方位和俯仰掃描, 作用范圍可達千米。
結論
第居全國煤礦自動化與信息化學術會議論文集
應用雷達技術識別鳥類生物目標, 建立鳥擊預警系統, 是降低鳥擊風險比較有效的
途徑西方一些發達國家已經建立起相當完善的雷達鳥擊防范系統, 使用先進雷達技術
和圖像處理、模式識別的技術應用到生物目標識別中, 取得很好的效果。我國在這方面
起步較晚, 近些年所有一些專家學者開始著手相關研究, 但在鳥類跟蹤算法等關鍵技術
上少有實質性進展, 值得相關科研工作者重視和進一步探索
參考文獻
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第30 卷 第9 期系統工程與電子技術Vol . 30 No. 9
2008 年9 月Systems Engineering and Elect ronics Sep. 2008
文章編號:10012506X(2008) 0921624204
收稿日期:2007205230 ; 修回日期:2008203205 。
基金項目:中國民用航空總局科技項目資助課題(2006072413283811)
作者簡介:陳唯實(19822) ,男,博士研究生,主要研究方向為航空鳥擊,雷達目標識別。E2mail :wishchen @ee. buaa. edu. cn
基于雷達圖像的飛鳥目標檢測與信息提取
陳唯實1 , 寧煥生1 , 劉文明1 , 李 敬2 , 王寶發1 , 毛 峽1
(1. 北京航空航天大學電子與信息工程學院, 北京100191 ;
2. 民航總局航空安全技術中心, 北京100028)
摘 要: 針對鳥擊問題,基于一種自行研制的雷達探鳥實驗系統獲取了50 幀含有飛鳥目標的雷達PPI 圖像,
該系統由X 波段海事雷達改造而成。經過背景差分、圖像平滑、閾值分割和信息提取4 個步驟,將飛鳥目標從復
雜的PPI 圖像中分離出來,提取出包括目標質心位置、目標平均灰度、目標面積、目標形狀在內的鳥情信息,實現
了一種可行的飛鳥目標檢測與信息提取算法。本算法為建立實用的機場雷達探鳥系統奠定了重要的理論基礎。
關鍵詞: 雷達; 鳥擊; 檢測; 背景差分; 信息提取
中圖分類號: TN 95 文獻標志碼: A
Flying bird targets detection and information extraction
based on radar images
CHEN Wei2shi1 , NIN G Huan2sheng1 , L IU Wen2ming1 , L I J ing2 , WAN G Bao2fa1 , MAO Xia1
( 1. S chool of Elect ronics and Inf ormation Engineering ,
Bei j ing Univ . of A eronautics & Ast ronautics , Bei j ing 100191 , China;
2. Center of A viation S af et y Technolog y , Civi l A viation A dminist rat ion of China , Bei j ing 100028 , China)
Abstract : To study the bird st rike problem , 50 radar plane position indicator ( PPI) images containing fly2
ing bird target s are obtained using a self2made avian radar experimental system based on an adapted X2band ma2
rine radar . Flying bird target s are separated f rom complicated PPI images by four steps : background subt rac2
tion , image smoothing , threshold segmentation and information ext raction. Information including mass cent re ,
average gray scale value , area and the shape of the avian target is ext racted , realizing a feasible algorithm for
flying bird target s detection and information ext raction. The proposed algorithm makes an important theoretic
foundation for building an operational airport2based avian radar surveillance system.
Keywords : radar ; bird st rike ; detection ; background subt raction ; information ext raction
0 引 言
鳥擊危害給航空業造成巨大的經濟損失,同時也危及
乘客的生命安全,尤其是飛機的起飛和著陸階段。鳥擊問
題已發展成為國際民航界與學術界的研究熱點和跨學科的
重大科研課題[ 1 ] 。雷達用于飛鳥目標探測具有一定的優
勢,尤其是目測受到限制時,比如夜晚、多云或降雪,雷達更
能發揮其優越性;即使是在氣候條件較好的白天,雷達還可
以探測到人眼很難觀測到的遠距離目標。包括氣象雷達、
空中交通控制雷達和海事雷達在內的幾種雷達已用于鳥類
運動目標檢測,其中海事雷達是應用成本最低且最易操作
的一種[ 2 ] 。
基于海事雷達獲得的數據是平面位置指示( PPI) 圖像,
該圖像不同于一般意義上的雷達圖像(如SAR 圖像) ,其目
標面積較小,灰度和形狀變化也無明顯規律,這就給運動目
標檢測帶來了困難。國內外鮮有基于PPI 圖像的研究,但
隨著海事雷達的發展,其所獲得的PPI 圖像的質量也得到
相應提高,包含了一定量的目標信息,可以從中提取出有用
的特征(灰度、大小、位置等) ,實現運動目標的檢測。我們
基于自行研制的雷達探鳥實驗系統獲取包含飛鳥目標的雷
達PPI 圖像,以此為數據基礎,進行飛鳥目標的檢測與信息
提取。
第9 期陳唯實等:基于雷達圖像的飛鳥目標檢測與信息提取·1 625 ·
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鳥擊資料2(100)
