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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)
　　　　　圖7 　運動目標形狀的近似描述　　　　　　　　　　圖8 　圈定可疑鳥類目標的PPI 雷達圖像　　　
　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·1　627 ·　
　　由表1 可見,可疑目標共13 個,其中5 個目標只包含
單一像素(3 、4 、7 、9 、11) ,4 個為包含3～5 像素的目標(1 、8 、
10 、12) ,4 個為包含幾十個像素的目標(2 、5 、6 、13) 。顯然,
單一像素點為噪聲,目標(1 、8 、10 、12) 可能是假目標,目標
(2 、5 、6 、13) 是飛鳥目標的可能性最大。圖8 中,共圈定了8
個可疑目標,根據實驗現場的目測結果,只有目標2 、5 、6 和
13 是飛鳥目標,1 、8 、10 、12 是假目標。
表1 　鳥類目標信息提取結果
序號面積質心位置平均灰度長寬比主軸方向
目標1 5 68 ,494 174 3/ 2 1
目標2 46 143 ,241 195 8/ 7 3
目標3 1 199 ,267 200 1/ 1 1
目標4 1 220 ,444 177 1/ 1 1
目標5 22 227 ,253 183 7/ 3 1
目標6 17 250 ,285 194 5/ 2 1
目標7 1 251 ,291 186 1/ 1 1
目標8 4 311 ,352 177 4/ 1 3
目標9 1 310 ,428 172 1/ 1 1
目標10 4 331 ,396 224 2/ 1 2
目標11 1 335 ,398 170 1/ 1 1
目標12 3 339 ,188 173 2/ 2 1
目標13 18 363 ,349 206 9/ 3 3
5 　結　論
本實驗系統采集的50 幀含有飛鳥目標的PPI 圖像,經
過背景差分、圖像平滑、閾值分割和信息提取四個步驟,將
其分離出來。最后通過實驗結果與觀測結果的比較,證明
了該方法的可行性,為建立實用的機場雷達探鳥系統奠定
了重要的理論基礎。
雷達的探測能力和識別算法是雷達探鳥系統要關注的
兩個重要方面。系統所選用雷達的分辨率是其識別檢測能
力的硬件基礎,如果其所觀測的若干只飛鳥目標相距過近
(小于雷達分辨距離) ,會在雷達圖像上呈現出像素較多的
單一連通區域,現階段的系統檢測算法也難于將其逐一分
離。因此,雷達所獲取圖像的分辨率是本系統的數據基礎,
選用探測能力更強、分辨率更高的雷達無疑將有助于系統
對飛鳥目標的檢測。同時,我們認識到,本文處理的PPI 圖
像中的運動目標都是飛鳥,但在實際機場應用中,環境更為
復雜,飛機目標與飛鳥目標往往同時存在,提高算法辨識二
者的能力,成為今后算法研究的重點。
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2009年3月
第35卷第3期
北京航空航天大學學報
Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics
March　2009
Vol. 35　No13
　收稿日期: 2008203231
　基金項目: 國家自然科學基金委員會與中國民航總局聯合資助項目(60879025) ; 民航數據通信及新航行系統科研基地開放研究基金
　作者簡介: 陳唯實(1982 - ) , 男, 天津市人, 博士生, wishchen@ee. buaa. edu. cn.
基于兩種掃描方式的雷達探鳥系統
陳唯實　　寧煥生
(北京航空航天大學電子信息工程學院, 北京100191)
　　
李　敬
(中國民用航空總局航空安全技術中心, 北京100028)
毛　峽
(北京航空航天大學電子信息工程學院, 北京100191)
　　摘　　　要: 介紹了雷達探鳥系統的研究現狀,包括以鳥擊危害咨詢系統為代表的大型
雷達探鳥系統和以Accip iter為代表的機場雷達探鳥系統. 基于X波段海事雷達搭建了“雷達
探鳥實驗系統”,分別驗證了其在水平和垂直兩種掃描方式下探鳥的可行性. 本系統在兩種掃
描方式下采集的兩組探鳥雷達圖像序列,分別由飛鳥目標提取算法進行處理. 經過背景差分、
噪聲抑制、目標信息提取和數據融合,將鳥情信息從原始雷達圖像中提取出來,并將其與衛星
地圖或高度坐標系相融合,融合圖像直觀地反映了探測區域內飛鳥目標的分布情況. 最后,對
國內外雷達探鳥系統的性能作了比較分析.
關　鍵　詞: 鳥; 雷達; 背景; 噪聲抑制; 融合
中圖分類號: TN 95
文獻標識碼: A　　　　文章編號: 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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