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引 言 在光电子技术、光电成象制导、红外仿真、景象生成、伪装效果评估和目标与背景的光学特性等专业领域中，需要对大量、庞杂的红外图象进行科学管理，并实施各种操作，如查询、修改、处理和输出等。目前基本采用人工操作的办法，费时、费力、效率低，并难以完成诸如检索、排序、对比、修改、处理、重构和再现等功能。所以，利用计算机、多媒体和数据库等技术，建立一种实用的针对中、长波的红外成象目标数据库及其管理系统是十分必要的。国外对此非常重视，由于必威体育官网网址的原因，未见公开报道的资料。但从红外成象和导引技术等有关资料可以分析出，国外已做了大量的工作。国内船总705所开展了舰船目标库的建立工作。航天207所初步建立了飞行器红外成象目标库，海军装备论证中心开展了海面红外目标与背景生成的工作。所有这些工作都处于起步阶段。 本项目的研究目的在于提供一种针对中波红外和长波红外的图象数据目标库的建立方法，并建立与之对应的红外图象数据库管理系统，进而为红外成象图象的实时处理做基础研究和先期工作。 红外成象目标数据库要求对大量、庞杂和针对特定目标的红外图象进行科学的管理，在建立红外成象目标数据库模型及库结构的过程中，遇到了如何对图象进行科学分类，如何快捷、准确地对图象进行操作以及如何确保图象数据的安全等问题，另外工程数据库设计时数据项的关系逻辑错误和最小冗余问题也是必须解决的。本课题对红外图象及其特征依据科学的分类方法，并运用关系数据库模型，设计出完全符合第三范式(3NF)的库结构，成功地解决了上述问题。 从需要在程序中对红外图象进行动态处理的实际要求出发，考虑到红外图象是256级灰度图的实际情况，本文制定了一种专门针对红外图象的文件格式（XDP格式），节约了大量的存储资源，实现了图象处理的动态处理要求，并增强了红外图象资源的安全性，XDP图象文件格式和标准图象文件格式（BMP格式）的转化、XDP格式图象的显示以及XDP格式下图象处理和特征提取工作，采用ActiveX控件技术设计，有良好的通用性。 本课题从红外图象数据库管理系统的用户需求出发，通过详尽的系统可行性分析，设计出了整个红外图象数据库管理系统的框架。 本系统具有安全、实用和网络化的特点，能够自动完成对红外图象的录入、检索、排序、对比、修改、处理、重构、再现和输出等操作，极大地提高了工作效率，并为进一步建立动态的红外图象数据库，完成红外图象生成、动态转换、时空扩展等功能打下了基础。本系统区别于一般图象数据库的重要特征，是它除了能完成对图象的管理外，还拥有强大的图象处理功能。 红外成象目标数据库模型及库结构 红外成象数据库要求对大量、庞杂的红外图象进行科学的管理，为了解决数据项的关系逻辑错误和最小冗余问题，达到快捷、准确、安全的目的，必须运用关系数据库模型建立满足第三范式(3NF)要求的库结构。本章将介绍关系数据库的基本概念，分析红外成象目标数据库的处理对象及分类标准，在此基础上，建立满足3NF要求的红外成象目标数据库的库结构。 关系数据库基本概念和原理 关系数据库是在关系模型上建立起来的数据库体系，具有概念简单、清晰、用户易懂易用、简化程序开发等优点，是当前在数据库管理系统（DBMS）广泛应用的数据库类型。 1．1．1、关系和范式 所谓关系是一个二维表，表的每一行对应一个元组，表的每列对应一个属性。在关系模型中，关系被一定的要求所约束，通常称这种要求为范式。一般来说，第一范式（1NF）要求属性是不可分数据项（原子数），这是对关系模型的最低要求。满足1NF的关系模型，可以保证存储数据的可操作性，但不能保证消除插入、删除数据时产生的异常以及巨大的数据冗余。要想克服这些问题，必须使关系模型满足更高一级的要求，如第二、第三范式。这一过程可以采用模型分解的方法来进行，称之为规范化过程。 第二范式（2NF）的第一个要求就是满足1NF的定义，第二个要求是数据库中表的每一个元组可以唯一地标识。要达到此目的，通常需要给每一个元组增加一个独立的ID号作为主码。满足2NF的关系模型可以保证那些只由主码（ID号）决定的属性在修改时不产生异常，但不能克服另一部分特殊的属性在修改时产生的异常，这些属性由主码和其它有决定作用的属性共同决定，并且，满足2NF的关系模型没有解决数据冗余的问题。需要有进一步的数据规范化过程。 正如2NF的定义依靠1NF一样，第三范式（3NF）首先要求满足2NF的定义，其次，3NF要求数据库的表中只存在由主码决定的属性。简而言之，满足3NF的关系模型消除了属性对非主码属性的依赖关系，所以，向数据库插入、删除数据时产生的异常将被避免，数据冗余问题也得以相应解决。 1．1．2、范式的形式化定义 设X，Y是某关系模型R（U）中属性集合U的子集，若对于R（U）中任意可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性