红外全景搜索跟踪系统能对 360.大视场提供实时多目标搜索与定位功能，与此同时大视场的引入也带来虚假目标增多，以及同一运动目标在前后生成的两幅全景图像中位置差异过大的困扰。本文针对以上问题，引入图像金字塔变换降低全景图像分辨率，再利用 Lucas-Kanade(LK)光流法计算所有疑似运动区域的光流，最后分析所有光流特征结合二分类思想将真实运动目标和虚假运动目标区分开，针对全景图像能够有效的将虚假目标检测出来，剔除该类目标对后续处理结果的干扰。

雷达目标检测器是雷达接收机中的重要组成部分,目标检测的目的是在恒虚警概率的约束下,最大化提升目标的检测效率。针对车载毫米波雷达目标检测过程中传统单元平均恒虚警率(CA-CFAR)在相邻多目标条件下往往会出现遮蔽的情况,改进了一种新的一维CA-CFAR检测算法。首先,对左右参考单元做等分处理,求出等分后各个子参考单元的平均值。然后,将子参考单元的平均值与参考单元的平均值进行比较。最后,对大于参考单元的平均值进行处理,得到新的检测门限。仿真和实验结果表明,改进CA-CFAR算法相比于传统CA-CFAR在线性调频连续波雷达多目标检测上具有更好的检测性能,验证了所提算法的有效性。

在分析无线通信环境中脉冲干扰特征及其对无线通信影响的基础上，提出利用修正周期图功率谱密度和 NP定理对周期性脉冲干扰进行干扰检测的策略与脉冲周期及占空比等参数测量的方法。在给定虚警率指标下，推导并计算了周期性脉冲干扰检测的概率，并通过实验仿真验证了采用本文所提策略检测周期性脉冲干扰的有效性和准确性。

针对红外舰船小目标图像复杂背景弱信号，虚警率较高且难以被精确检测的问题，提出了一种恒虚警率(Constant False-Alarm Rate，CFAR)-全连接条件随机场(Dense Conditional Random Fields，DCRF)舰船目标检测算法.该算法针对小目标与虚警信号变化特征相似但结构特征不同的特点,利用CRF的多维上下文(空间、辐射)表达的优势，实现虚警特征抑制，并引入CFAR对模型进行改进，提高了DCRF对于弱信号目标的检出能力,实现舰船小目标的精确检测与分割.实验结果表明，该算法能够充分利用海域的全局上下文信息，能够在保持较高检出率同时，有效降低虚警率，实现单帧端到端的小目标检测.

由于背景边缘及强噪声的存在, 红外弱小目标容易被覆盖, 弱小目标的检测一直是红外图像处理的难点。在分析红外图像模型的基础上, 引入最大中值滤波, 在不影响边缘锐度的条件下, 较好地抑制孤立噪声点, 有效提高信噪比, 然后采用基于方差的K均值聚类算法最终检测出弱小目标。实验结果表明, 与传统滤波算法及形态学算法相比, 该算法计算简单, 能有效检测出弱小目标。

针对恒虚警工作方式下, 噪声、信号及倍增因子之间相互作用的问题, 分析了倍增因子、背景辐射对APD探测系统性能的影响以及恒虚警补偿方式的工作原理, 建立了恒虚警下背景辐射与倍增因子的关系模型。通过求取有、无背景光时系统可探测到的最小信号功率, 建立了APD性能的评估模型, 设计实验对模型进行了验证, 利用该模型分析了不同噪声对APD探测性能的影响。结果表明, 随着背景光增强, 其对APD的性能影响逐渐增大, 且增大速率逐渐减缓; 暗电流噪声较小时, 背景光对APD作用较为明显, 随着暗电流噪声的增大, 背景光对系统影响迅速减小, 最终趋于平稳; 背景光对APD的影响随热噪声、放大电路噪声的增大而均匀增大。

基于Mach-Zehnder/Sagnac混合干涉仪原理, 利用分布式光纤对城市燃气管道进行泄漏监测模拟实验研究。对测量光纤长4 km和6 km时的干涉信号利用小波包能量谱提取法和绝对距离法相结合的方法诊断管道泄漏与否, 再结合频谱图进行泄漏定位, 最后对系统的虚警率(false alarm rate, FAR)进行了分析。结果表明, 与传统直接通过频谱图识别零点频率的方法相比, 虚警率降低了8.475%, 能够更准确地识别燃气管道泄漏与否, 从而提高系统监测及定位的可靠性。

激光测距接收系统中,雪崩二极管偏压与增益密切相关,从而最终影响其测距能力。通过设计偏压自适应数字控制平台,以单片机作为偏压控制单元,DSP作为信号处理单元,可根据环境温度以及测距目标信号和噪声的幅度对APD的偏压进行实时调整,实现APD偏压对测试环境的自适应功能。实验表明,APD偏压自适应平台对不同环境温度、光照强度和能见度等环境条件均具有较好的适应性,不仅可以较好地控制激光测距仪的虚警率(测试过程中无虚警),而且可以提升其在强光照以及不同能见度条件下的信噪比,强光照时信噪比提升了0.48 dB,能见度为8 km时信噪比提升了1.68 dB,能见度为5 km时信噪比提升了0.88 dB,能见度为3 km时信噪比提升了0.02 dB。

针对常规恒虚警率(CFAR)方法对低信杂比合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标检测效果不佳的问题, 提出一种结合空间信息的星载SAR图像舰船目标检测方法。该方法通过将像素的空间信息与灰度信息相结合构造联合图像, 以提高目标与背景的对比度, 然后对联合图像进行CFAR检测。基于不同分辨力实测星载SAR图像舰船目标检测的实验结果表明, 与直接基于CFAR的方法相比, 该方法对低信杂比SAR图像具有更好的检测性能。

鲁棒有效的弱小目标检测算法是光电跟踪系统成功的关键。本文针对空中远距离红外弱小目标检测的实际问题，在人类视觉对比机制基础上提出了一种检测率高、误报率低、处理时间短的红外小目标检测方法。首先，利用基于恒虚警率的Top-hat 滤波和自适应阈值操作对原始图像进行预处理，得到疑似目标区域，该步骤可大大减少计算时间，同时保持恒定的虚警概率和可预测的检测概率；然后，定义了一种新颖有效的局部对比度测量算子，并引入图像局部的自相似性计算局部显著图，该过程不仅可以增强图像目标的视觉显著性，同时还可以抑制噪声，提高区域目标的信噪比；最后，在显著图基础上，利用简单的阈值操作就可以获得真实目标。定性定量实验结果表明，本文提出的方法与4 种现有检测算法相比，具有更高的检测率、更低的虚警率和更少的检测时间，是复杂背景下红外弱小目标检测的有效方法。