基于遥感图像的子母弹机场毁伤的效果分析研究
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摘要
适时、准确的打击效果评估对决策后续战役行动、加速战役进程、节约战争成本具有十分重要的作用。由于现代战争中，夺取制空权已成为影响战争进程的关键，所以作为空军执行作战任务唯一依托的机场就自然成了打击的焦点。基于此，本文针对机场这一典型军事目标，将数字图像处理技术和数据挖掘技术运用到机场的毁伤分析中，对机场毁伤效果进行了研究。
机场毁伤识别作为模式识别领域的问题之一，在军事上有着重要的应用前景。本文结合一些己有的方法，研究了有关遥感图像下机场被子母弹毁伤的识别方法并通过数据挖掘的方法对检测出来的毁伤进行了进一步分析。
由于实验条件的限制，本文首先建立了子母弹数学模型，通过计算机仿真的方法模拟打击效果。为了得到更好的识别效果，本文使用灰度变换对遥感图像进行预处理，增强了要检测的毁伤部分与其他部分的对比度。在识别之前，使用种子填充的方法从图像中提取出机场跑道掩模图像，使识别范围限制在我们感兴趣的跑道上。本文结合子母弹毁伤遥感图像毁伤的特点提出了一种基于邻域灰度特征的毁伤检测算法。并结合变化检测的方法实现了基于双幅图像的毁伤检测。识别后通过聚类算法对识别结果进行进一步的分析。结合本文研究的毁伤的特点，本文对基于遗传算法的k-mediods聚类算法和对k均值聚类算法进行了改进，使得这两种算法都具有自动确定分类数的功能并在实验中取得了很好的效果。
Timely, accurate assessment of the impact plays a very important role in thecampaign after decision-making.It can also accelerate the process and save war cost.inthe modern war, seizing control of the air war has become the key to theprocess.Therefore,as the Air Force is only rely on the airport, naturally the airportbecome the focus of attacking. Based on this,this paper uses digital image processingtechniques and data mining technology in airport damage analysis to study.
As one of the issues in the field of pattern recognition, airdrome destructiondetection has important applications in the military field. In this paper, we make someresearches and progress on the detection of destruction of airdromes which were attackedby cluster-warhead. The images that we used are remote sensing images .Besides that, wehave done some further analysis to the destruction by methods of data mining.
Since restricting of testing condition,a mathematical model of cluster-warhead ismade to simulate the result of attacking by cluster-warhead.In order to get a betterresult of recognization,gray transform is used to enhance the image.Before recognization,seed filling algorithm is used to extract airport runways mask image,so that we can getthe part that we interested in. In this paper, we proposed a neighborhood -based damagedetection algorithm referring to the gray characteristic of airdrome destruction bycluster-warhead in remote sensing images .Besides that, with combination of changedetection and this algorithm,we get a method to detect destruction on the dualimages.Then ,we use cluster algoritms to analysis the result of the last step.In thispaper, we have improved the genetic-algorithm-based k-medoids clustering algorithmand the k-means clustering algorithm,so that the program can determine the number ofclassifications automatically and we get a good result.
机场毁伤识别作为模式识别领域的问题之一，在军事上有着重要的应用前景。本文结合一些己有的方法，研究了有关遥感图像下机场被子母弹毁伤的识别方法并通过数据挖掘的方法对检测出来的毁伤进行了进一步分析。
由于实验条件的限制，本文首先建立了子母弹数学模型，通过计算机仿真的方法模拟打击效果。为了得到更好的识别效果，本文使用灰度变换对遥感图像进行预处理，增强了要检测的毁伤部分与其他部分的对比度。在识别之前，使用种子填充的方法从图像中提取出机场跑道掩模图像，使识别范围限制在我们感兴趣的跑道上。本文结合子母弹毁伤遥感图像毁伤的特点提出了一种基于邻域灰度特征的毁伤检测算法。并结合变化检测的方法实现了基于双幅图像的毁伤检测。识别后通过聚类算法对识别结果进行进一步的分析。结合本文研究的毁伤的特点，本文对基于遗传算法的k-mediods聚类算法和对k均值聚类算法进行了改进，使得这两种算法都具有自动确定分类数的功能并在实验中取得了很好的效果。
Timely, accurate assessment of the impact plays a very important role in thecampaign after decision-making.It can also accelerate the process and save war cost.inthe modern war, seizing control of the air war has become the key to theprocess.Therefore,as the Air Force is only rely on the airport, naturally the airportbecome the focus of attacking. Based on this,this paper uses digital image processingtechniques and data mining technology in airport damage analysis to study.
As one of the issues in the field of pattern recognition, airdrome destructiondetection has important applications in the military field. In this paper, we make someresearches and progress on the detection of destruction of airdromes which were attackedby cluster-warhead. The images that we used are remote sensing images .Besides that, wehave done some further analysis to the destruction by methods of data mining.
Since restricting of testing condition,a mathematical model of cluster-warhead ismade to simulate the result of attacking by cluster-warhead.In order to get a betterresult of recognization,gray transform is used to enhance the image.Before recognization,seed filling algorithm is used to extract airport runways mask image,so that we can getthe part that we interested in. In this paper, we proposed a neighborhood -based damagedetection algorithm referring to the gray characteristic of airdrome destruction bycluster-warhead in remote sensing images .Besides that, with combination of changedetection and this algorithm,we get a method to detect destruction on the dualimages.Then ,we use cluster algoritms to analysis the result of the last step.In thispaper, we have improved the genetic-algorithm-based k-medoids clustering algorithmand the k-means clustering algorithm,so that the program can determine the number ofclassifications automatically and we get a good result.
引文
(1) 夏德深，傅德胜．现代图像处理技术和应用．东南大学出版社，1997．
(2) 王耀男．计算机图像处理与识别技术．北京：高等教育出版社，2001．
(3) KennethR．castleman．数字图像处理．北京：电子工业出版社，2002．
(4) Gonzalez，R．C．数字图像处理．北京：电子工业出版社，2003．
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(11) 李新其，卢江仁．系统目标毁伤效果指标建模方法探讨．指挥控制与仿真．2007，29(1)：69-73．
(12) 姚弘毅，郑垣模，崔首东，黄赛超．火炮对目标毁伤仿真模拟方法研究．装备与技术．2006，10：50-52．
(13) 周娟，熊忠阳，张玉芳，任芳．基于最大最小距离法的多中心聚类算法．计算机应用．2006，26(6)：1425-1427．
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