应用LSD和聚类的海天/岸岛线检测算法

红外图像舰船目标检测中,目标通常位于海天/岸岛线附近,预先检测出海天/岸岛线,确定舰船目标的潜在区域,可减少目标检测过程中的搜索范围,降低数据处理量,提高检测速度。针对传统的海天/岸岛线检测算法对不同背景图像适应性差的问题,分析了海天/岸岛线特征,提出了应用LSD线段检测算法和聚类的海天/岸岛线检测算法。首先通过LSD线段检测算法获取图像中局部直线轮廓,然后通过K-均值聚类获取潜在海天/岸岛线区域,最后通过分析潜在海天/岸岛线区域纹理特征确定真实的海天/岸岛线位置。实验结果表明,该方法对多种背景下海天/岸岛线检测适应性强,检测精度高。     

岛岸背景下的红外运动多目标跟踪

提出了一种基于粒子滤波和FCM的岛岸背景条件下红外运动多目标跟踪方法.通过对红外序列图像进行中值滤波、边缘提取、海天线检测和形态滤波等预处理,提取出若干个候选目标.然后利用基于粒子滤波和FCM的算法实现对候选目标的数据关联和连续跟踪.实验结果表明,该方法具有良好的可行性和效果.     

一种多光谱红外舰船图像多级融合方法

针对复杂背景下多光谱红外舰船目标图像融合问题,根据不同谱段中目标与背景,杂波光谱特性的差异性,结合杂波产生随机性特点和不同谱段信息的相关性,提出了一种红外多谱段图像多级融合算法。首先根据不同谱段信息相互间关系进行融合分级,然后对同一级中图像分别进行NSCT分解,再采用基于局部能量比和基于局部能量加权的方法进行低频系数融合,采用基于尺度方差选大法进行高频系数融合,最后通过NSCT重构得到融合图像。实验结果表明,本文提出的多级融合算法有效保留目标细节信息,增加信息量,利于目标检测。     

近海岸舰船目标红外图像中ROI的获取方法研究

针对红外图像中舰船目标的分布特点,通过海天/海岸线检测确定舰船的大致位置,再利用目标的面积特性确定舰船目标的感兴趣区域(Region of Interest, ROI)。采用中值滤波、Canny边缘检测和Hough变换从红外图像中检测出海天/海岸线,并划定出海天/海岸线区域;然后,通过舰船的面积特征确定ROI。通过Vc++编程对算法进行了实现。结果表明, 该方法简单直观、计算量小, 能有效确定近海岸舰船目标的ROI。     

大数据驱动的红外移动目标检测

为了精准检测移动目标，提出一种大数据驱动的红外移动目标检测方法。采取空间滤波法预处理红外图像，抑制红外图像背景、增强图像内移动目标边缘，采用Seletive Search策略，通过区域划分算法划分预处理后红外图像为若干块小区域，提取若干个红外移动目标候选区域；为避免相邻红外移动目标候选区域图像间存在帧间差异及虚警，影响移动目标中心位置检测效果，提取移动目标候选区域的灰度特征，并结合运动特征建立加权融合特征，精准定位移动目标候选区域，将移动目标候选区域输入卷积神经网络，网络输出结果即为检测到红外移动目标，利用损失函数判定该目标是否为真实移动目标。实验研究表明：所提方法能够精准定位红外移动目标候选区域，检测出红外移动目标，检测性能较好，拥有较强的收敛性。     

采用D-S证据理论的双色红外小目标融合检测

针对远距离低信噪比条件下目标检测难的实际问题,提出采用D-S证据理论的双色红外小目标融合检测方法。该方法首先采用统计检测方法对各传感器图像进行目标检测处理;接着采用“或”逻辑对各传感器的目标检测结果进行融合,以降低目标漏检的可能性;然后在各传感器图像中提取融合检测结果中各候选目标区域的多个图像特征作为进一步消除虚警的证据;最后采用D-S证据理论对各候选目标区进行基于多特征的目标融合识别处理,并将识别结果作为整个系统最终的目标检测输出。实验结果证明了该算法的有效性。     

基于显著区域提取的红外图像舰船目标检测

针对复杂海面背景下红外图像舰船目标由于灰度不均匀、海杂波干扰大等因素造成的自动检测虚警率高、准确率低的问题,提出了一种显著区域提取和目标精确分割相结合的红外舰船目标检测方法。首先,利用基于图论的视觉显著性(Graph-based Visual Saliency ,GBVS)模型计算待检测图像的显著图,使得目标区域信息增强;其次,结合舰船目标先验信息（长短轴、面积等）,利用多级阈值划分算法提取关注的显著区域,并确定原图中候选目标区域;最后,利用空间约束模糊C均值(Fuzzy C-Means,FCM)算法对候选区域进行分割,结合目标先验知识对分割区域筛选并输出目标位置。所提方法在公开数据集IRShips上与相关方法进行比较,结果表明,相比直接进行全图目标搜索的方法,所提方法不仅准确率高、执行速度快,且检测目标的位置更加精确。     

复杂海天背景下红外舰船目标的自动检测方法

近年来,舰船目标的检测与识别技术得到了人们越来越多的重视.研究了复杂海天背景下红外舰船目标的自动检测问题.首先运用小波变换对图像进行预处理,提高了图像的信噪比,从而抑制了噪声和背景杂波.然后针对红外舰船目标总是出现在海天线附近的问题,采用梯度强度均值分割的算法检测了海天线,确定了目标的潜在区域.最后,提出了一种基于行列均值的自适应阈值分割算法,结合使用红外舰船目标的几何特征量,采用特征匹配方法提取出舰船目标,达到了自动检测的目的.实验结果表明:该方法能有效地自动检测复杂海面背景中的红外舰船目标.     

基于多源遥感卫星的海面舰船目标检测方法

围绕光学卫星遥感图像中的海面舰船目标检测问题,考虑静止轨道遥感卫星和低轨道高分辨率遥感卫星的优缺点,提出一种基于多源遥感卫星的海面舰船目标检测方法。该方法首先通过多结构多尺度形态学滤波和自适应阈值分割对静止轨道卫星遥感图像进行目标预检测,然后将预检测结果与卫星图像的地理位置信息相结合来确定高分辨率遥感图像候选目标区域,最后提取候选目标区域中目标的主要特征,进行舰船目标判别,将判别结果反映到静止轨道遥感卫星图像上。仿真结果表明,该方法能有效检测出海洋背景遥感图像中的多个运动舰船目标,具有目标检测率高、虚警率低、时效性好等优点,为静止轨道遥感卫星对海面运动舰船目标的实时监视跟踪提供了技术支撑。     

复杂场景下的自动红外舰船目标检测

为实现多种复杂海天背景下红外舰船目标的有效检测,提出了一种基于局部边缘梯度特征分析的舰船目标检测方法。利用红外舰船目标图像的特征,改进自适应Butterworth高通滤波对图像进行预处理。通过计算局部边缘梯度特征和聚类分析确定初始目标区域,比较梯度特征参数并进行多尺度搜索准确检测出舰船目标。对多种复杂海天场景红外图像进行仿真实验,结果表明,该算法能够有效准确地检测出多种复杂海天场景下的红外舰船目标,且算法简单,易于实现,适应面广。     

基于海天/海岸线检测的舰船目标提取方法

针对成像型反舰导弹所获红外图像的特点,提出了一种将海天/海岸线检测与目标提取相结合的舰船目标提取方法.该方法先综合运用Sobel边缘检测和局部Hough变换等数字图像处理技术从红外图像中检测出海天/海岸线,然后通过对Kapur熵二值化图像进行投影变换实现舰船目标提取.实验结果表明,该方法能够有效地确定舰船目标在海天/海...     

Ship detection optimization method in SAR imagery based on multi-feature weighting

Aiming at the problem that the accuracy of traditional ship detection algorithms is not satisfying in complex scene with many false alarm targets,a ship detection optimization method in SAR imagery based on multi-feature weighting was proposed.Firstly,the marker-based watershed algorithm was employed to remove land from SAR amplitude image.Then,the CFAR algorithm based on log-normal distribution was used to obtain candidate targets from no land image.Furthermore,the length to width ratio,the ship area and the contrast ratio of the candidate targets were extracted.Finally,a variance coefficient method was proposed to distribute the weight of the three features,and the confidence levels were calculated by combining the normalized feature vectors of the candidate targets with the feature weight.By determining the best confidence level,false alarm targets among the candidate targets were removed to optimize ship detection results.In order to verify the proposed method,experiments were carried on with the GF-3 SAR images of different complex scenes.The experimental results show that the proposed method is feasible and effective.     

基于空间联合的红外舰船目标数据增强方法

针对红外舰船目标图像数据少、获取难度高等问题,结合图像的几何变化以及金字塔生成对抗网络的特征拟合,提出一种几何空间与特征空间联合的红外舰船目标图像数据增强方法。首先,利用基于几何空间的几何变换、混合图像及随机擦除等图像变换方法对红外舰船目标图像进行增强;然后,根据红外舰船图像特点,改进金字塔生成对抗网络（SinGAN）,在生成器引入In-SE通道间注意力机制模块,增强小感受野特征表达,使其更适合用于红外舰船目标;最后,在数据集层面联合基于几何空间的几何数据变换和基于特征空间的生成对抗网络两种方法,完成对原始数据集的数据增强。结果表明:以YOLOv3、SSD、R-FCN和Faster R-CNN目标检测算法为基准模型,开展红外舰船图像数据增强仿真实验,采用增强数据训练的网络模型的舰船目标检测平均精度（mAP）均提高了10%左右,验证了所提方法在小样本红外舰船图像数据增强方面的可行性,为提高红外舰船目标检测算法提供了数据基础。     

基于包围盒约束光谱聚类的红外目标识别算法

在红外成像过程中,目标边缘模糊化是影响红外目标识别效果的关键因素,也是红外目标识别算法的研究重点,故在光谱图像中合理补偿目标几何特征信息成为研究热点之一。结合包含目标几何特征信息的包围盒作为约束条件,对红外光谱图像进行分层限定滤波,降低原有图像数据中目标几何外形数据的丢失,提高目标可识别性。设计了在包围盒约束条件下的光谱聚类算法,设置参数η表征待测军用车辆目标的几何信息,设置参数m表征待测军用车辆目标的光谱特征信息。实验采用TEL-1000-MW型红外成像光谱仪获取多光谱图像,通过改变m和η值调整光谱特征值个数与包围盒范围,从而获得不同的目标识别图像。并与传统方法对同一幅红外目标图像的识别效果相比较,结果发现采用包围盒约束的待测目标图像几何边界信息保留效果明显优于传统方法,当m=10、η=0.7时,红外图像的目标识别效果最好,同时算法收敛速度也最优。由此可见,该算法在提高红外目标识别能力、避免误判伪目标和漏检目标方面具有很高的实用价值。     

上下文信息融合与分支交互的SAR图像舰船无锚框检测

SAR图像中舰船目标稀疏分布、锚框的设计,对现有基于锚框的SAR图像目标检测方法的精度和泛化性有较大影响,因此该文提出一种上下文信息融合与分支交互的SAR图像舰船目标无锚框检测方法,命名为CI-Net.考虑到SAR图中舰船尺度的多样性,在特征提取阶段设计上下文融合模块,以自底向上的方式融合高低层信息,结合目标上下文信息...     

基于多特征融合的弱小目标检测方法研究

提出了一种基于多特征距离图的红外弱小目标检测方法。弱小目标的许多特征，如局部熵、平均梯度强度等，不但刻画了弱小目标的特点而且易于提取。通过特征融合技术，可以将弱小目标检测问题转化成在一个多特征空间的极值求取问题。该方法利用已经提取的多个特征，采用特征融合技术构造一个距离图像，再对该图像进行二值化处理，达到目标检测的目的。通过对实际的红外图像序列进行小目标检测，验证了所提方法的可行性和有效性。     

综合有向纹理特征及其在多光谱图像融合中的应用

纹理特征是多光谱图像中除光谱特征以外的一类重要的图像特征。该文通过对有向纹理特征的分析提出了综合有向纹理特征的概念,建立了求解综合有向纹理特征的方法,并在此基础之上提出了基于图像冗余小波域的综合有向纹理特征重要中心系数算法。该算法将多光谱图像的光谱信息与形态信息进行了有机的结合,在保持源图像光谱特征的同时也考虑到了纹理特征对于融合效果的影响。对模拟及真实多光谱图像融合实验结果的主观视觉评价、客观定量分析说明该算法与现有的同类多光谱图像融合算法相比,能够更有效地融合源图像信息、更好地保持源图像纹理特征。     

梯度纹理直方图与多层感知器船舶快速检测

在动态的复杂环境中,受背景建模失效影响,传统船舶目标检测方法的精度较低。针对该问题,提出一种基于梯度纹理直方图特征与多层感知器的船舶快速检测算法。该算法利用多层感知器将目标的梯度与纹理的直方图进行特征融合,为船舶目标构建特征空间。首先,基于二值梯度的特征训练船舶候选区模型,以快速生成具有高召回率的少量船舶候选窗口,并在每个候选窗口提取梯度纹理直方图特征;其次,设计一个多层感知器作为船舶分类器,对提取到的梯度纹理直方图特征进行判别。实验结果表明,该算法在多个海上场景中船舶检测平均精确率达90.0%,平均执行时间为20.4 ms/frame,有效实现海上船舶精确与快速的检测。