用于弹载线阵红外与激光扫描成像引信的轻量化卷积神经网络目标识别方法

武军安,郭 锐,刘荣忠,柯尊贵

(1.南京理工大学 智能弹药技术国防重点学科实验室,江苏 南京 210094;2.西南技术物理研究所,四川 成都 610041)

末敏弹是一种将复合探测、稳态扫描与爆炸成形弹丸技术应用于子母弹的灵巧化弹药,其中的复合探测技术是其核心技术。纵观国内外已装备的末敏弹,主要以点元红外敏感器、主动毫米波雷达和被动毫米波辐射计作为探测器,并将几种探测器进行组合实现复合探测体制。探测信号大多是以一维的数据形式对扫描区域进行描述,对目标的细节特征描述有限[1]。然而随着现代战场环境的复杂化以及干扰、隐身等对抗技术的发展,基于点元探测器的末敏弹越来越难以满足现代战场环境下的作战要求。因此需要对扫描区域进行更为精细化的成像式探测来提高末敏弹在复杂战场环境下的适应能力。线阵红外与激光雷达探测器是将像元以线列形式排列的探测器,成像需要结合扫描运动才能实现。而末敏弹工作时恰好做螺旋稳态扫描运动,因此利用线阵探测器可以很容易地实现对地面目标的扫描成像,将二者进行复合式探测既能获取较高分辨率的红外辐射信息,也能获取对目标三维几何描述的距离信息,对末敏弹的目标判断和场景分析提供了更加全面、完整和丰富的特征信息[2-3]。

基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的识别算法避免了传统识别算法中复杂的目标分割、特征提取等过程,是一种将原图像直接作为输入的端到端的识别模型。……