一种运动背景序列星图弱小目标运动轨迹提取算法

提出了一种序列星图中目标的运动轨迹提取算法.利用交叉投影方法提取星点,确定包含星点的区域;提出一种基于自适应窗口选择PIV技术的序列星图全局运动参数估计算法,并对序列星图进行配准,滤除背景恒星;提出一种目标运动轨迹的提取箅法.实验结果表明该算法对于空间小目标(≥1 pixel)在序列图像中运动轨迹不连续的情况可以进行准确的运动轨迹提取,具有较强的鲁棒性.     

空间目标运动轨迹提取算法研究

在深入分析恒星跟踪和目标跟踪两种模式下星敏感器成像特点的基础上,针对星图中空间目标运动轨迹提取算法进行了研究,提出了基于序列图像多帧累加背景掩模帧生成的目标提取算法.主要思路为多帧累加增强目标与恒星的对比度;设置阈值以凸显目标或恒星;交叉投影法生成掩模帧,确定星点区域;质心法精确求得目标点位置.仿真结果表明,所提出的算法能够有效检测序列星图中的弱小目标,精确提取目标运动轨迹.     

野外复杂背景下红外图像的目标检测

野外复杂背景下红外图像序列目标检测是红外野外监视中的重点问题。大量的背景物增加了目标检测的难度。文中针对野外复杂背景下红外图像序列的特点,提出了一种实用的运动目标检测算法。该算法包括两个处理步骤：首先,在场景配准后利用帧间差图像提取目标的运动信息,并据此进行目标的粗检测;其次,合目标运动在时间和空间上的相关性进行精检测。粗检测的低漏判度和精检测的低误差率保证了算法的可靠性。在检测的同时算法确定了目     

低秩稀疏分解下多尺度积的运动目标检测方法

针对基于矩阵分解的运动目标检测方法易受自然场景中背景的小幅抖动和摄像头抖动等因素影响的问题,提出了一种利用多尺度积的低秩稀疏矩阵分解算法。算法假设,静态背景视频序列中,每帧图像背景可近似视为处于同一低秩子空间中,图像前景则可视为偏离低秩空间的残差部分。首先对图像序列进行滤波、仿射变换等预处理得到视频序列观测数据矩阵;然后对数据矩阵进行低秩稀疏分解得到序列图像的低秩背景部分和每帧图像的稀疏前景部分;最后对稀疏前景部分采用小波变换模极大值与多尺度积方法检测目标边缘,并进行形态学处理,得到准确的运动目标。实验结果表明,算法检测到的运动目标清晰、完整,能有效地处理光照变化、摄像头小幅度抖动、图像背景局部小幅度变化等情况下的运动目标检测。      

一种空间弱小目标的图像检测方法

针对天基空间观测图像背景缓慢运动和目标信噪比低的特点,提出了一种滤除星空背景检测太空弱小目标及获取运动轨迹的方法。通过对动态背景序列图像的背景恒星配准及背景消除,得到了目标图像。通过基于目标特征的滤波,并用质心法计算出每帧目标代替点得到简洁的目标轨迹图像。最后使用Hough直线检测算法和最小二乘法提取目标轨迹。实验结果验证了该方法的有效性。     

面向天基红外预警的高动态弱小目标LSTM检测方法研究EI北大核心CSCD

在天基红外预警任务中,高动态弱小目标具有成像尺寸小、运动规律未知的特点。现有红外弱小目标探测任务主要关注匀速直线运动目标检测问题,对高动态目标的有效检测算法尚需进一步开发。针对天基红外预警任务中高动态非线性运动目标检测问题,提出了一种基于LSTM的红外弱小目标检测算法。首先设计了提取可疑目标位置信息的预处理方法,解决了LSTM网络结构与序列图像不匹配的问题;然后,针对传统算法难以检测非线性运动轨迹的问题,利用LSTM提取目标运动特征,实现序列图像中高动态目标的检测。通过与序列假设检验等算法的对比,在自研的红外序列图像数据集上验证了所提出的算法能够实现不低于0.9347的精确率与不低于0.8633的召回率。     

基于图像序列的VideoSAR动目标检测方法

VideoSAR成像时,运动目标发生散焦和移位,但在其真实位置留下阴影,且阴影在VideoSAR的图像序列中发生运动。根据运动目标的这个特征,提出了一种在VideoSAR图像序列中检测运动目标的方法,通过检测运动的阴影来检测运动目标。该方法主要分为背景补偿和背景分割两部分。首先,将段内的图像用SIFT+RANSAC算法进行配准,使得图像序列的背景对齐;然后,用单高斯模型对图像序列进行统计,得到该段图像序列的背景模型,将背景与当前图像差分后并二值化,得到前景的二值图;最后,对二值图进行形态学处理,即可提取出运动目标的阴影。该方法用美国Sandia国家实验室的VideoSAR图像进行了验证,具有良...     

动态背景下基于帧间差分与模板匹配相结合的运动目标检测

基于图形处理器单元（GPU）提出了一种帧间差分与模板匹配相结合的运动目标检测算法。在CUDA—SIFT（于统一计算设备架构的尺度不变特征变换）算法提取图像匹配特征点的基础上,优化随机采样一致性算法（RANSAC）剔除图像中由于目标运动部分产生的误匹配点。运用背景补偿的方法将静态背景下的帧间差分目标检测算法应用于动态情况,实现了动态背景下的运动目标检测,通过提取目标特征与后续多帧图像进行特征匹配的方法最终实现自动目标检测。实验表明该方法对运动目标较小、有噪声、有部分遮挡的图像序列具有良好的目标检测效果。     

基于仿射不变量的运动目标遮挡检测和跟踪

图像序列中运动目标的遮挡检测和处理是目前在动态图像处理时经常碰到,且比较难于解决的问题。本文针对复杂背景下图像序列的特性,给出了一种基于仿射不变量的多运动目标的遮挡检测和跟踪方法。该法首先给出了仿射不变量向量的构造,以及基于它的遮挡判决准则;然后,结合被跟踪目标的先验知识,给出丁,轨迹线以及遮挡区域的预测方法;最后,给出了依赖于仿射不变量向量的运动目标遮挡和跟踪的详细算法。实验表明新算法较好的解决了复杂背景下序列图像中的运动目标遮挡检测和跟踪的问题,较大的提高了运动目标跟踪算法的鲁棒性;同时新算法具有较快的响应速度。     

基于Opencv的运动目标的检测和跟踪

检测运动物体需要无运动物体的背景图像,所以,首先应用多帧像素平均值法提取了运动视频序列的背景图,从背景图像中分离目标像素,获取目标的质心坐标,并应用质心跟踪法以灰色图像序列为基础,对运动的目标进行实时检测和跟踪。质心跟踪法的目标位置通过质点的中心来确定,该算法计算简单,计算量小,其稳定性与精度主要取决于序列图像的分割及其阀值的确定情况。文中给出了用Opencv实现算法的具体过程和关键代码,并且设计了跟踪运动车辆的控制界面,方便了实时监控。实验结果表明,该方法可以实现视频序列中运动目标的识别,具有实时性、并能给出较好的识别效果。     

基于形态学重构的内河红外船舶目标检测

针对内河船舶红外图像的成像特点,提出了基于形态学重构的内河船舶红外图像目标检测算法,该算法先对原图像进行中值滤波,然后取滤波后的图像中亮度值最大的像素作为标记图像;原图像经顶帽变换,并进行迭代阈值分割后的图像作为掩模图像来进行形态学重构,从而实现红外船舶目标检测.实验结果表明,该算法能较好地检测出内河红外船舶目标.     

基于时序多帧投影的空间目标检测算法

为了对星图中空间目标进行检测识别,对基于 SURF（Speed-Up Robust Featrues）算法的星图精确配准技术和美国 SBV（Space-Based Visual）计划采用的 MTI（Moving Target Indicati-or）在轨目标检测算法进行了深入研究,提出一种针对16 Bits 星图的多目标检测算法,具体包括：首先利用 SURF 算法提取序列星图的特征点,根据最小二乘法计算得到的全局运动参数对星图进行精确配准;然后利用一种改进的 MTI 算法对序列星图进行时序多帧投影以抑制背景,得到仅含有疑似目标的序列图像;最后经过目标初始运动状态的建立,速度滤波以及坐标插值得到目标的运动轨迹。利用实拍的20帧序列星图验证算法性能,经本文算法配准后,星像质心的均方误差（RMSE,Root Mean Square Error）最小达到0.3269 pixel,平均值为0.5441 pixel;序列图像中的3个运动目标均被检出,且无虚警。实验结果表明,本文配准算法的精度能够满足时序多帧投影的要求,且目标检测算法符合恒虚警原理。     

基于帧差法和自适应阈值区域生长的红外运动目标检测

针对具有背景干扰、信噪比低的红外图像,提出了一种基于帧差法和自适应区域生长的红外运动目标检测方法.首先对红外图像进行了高帽变换,以抑制大面积背景的干扰,相邻帧图像间做帧差,初步提取目标区域;其次分析了红外目标的特性,针对其特性提出了一种基于灰度等级的自适应阈值分割方法;最后以帧差法检测的目标质心为种子点,以自适应阈值为分割准则,在预处理后的图像中进行区域生长,最终实现了红外运动目标的检测.结果表明,所提算法可抑制大面积背景的干扰,实现单个和多个红外运动目标的完整提取和检测.     

非高斯非平稳背景的红外弱小目标检测

文中利用最小二乘估计对每一像素邻域的相关长度取最优值,并依据相关长度对相关 矩阵采取了一种新的处理方法,解决了非平稳图像像素邻域矢量间的相关矩阵不可逆的问题,改进了Chapp le和Bertilone构造的基于高斯模型的弱小目标检测方法,从而得出了一种新的红外目标检测算法,适用于非高斯非平稳背景的红外弱小目标检测.该目标检测算法首先采用一个转化函数将图像高斯化,然后求得可逆的相关矩阵,接着求像素邻域矢量的概率密度,最后依据概率密度确定阈值,提取弱小目标。实验结果证实了文中算法的可靠性和可行性。     

舰载红外警戒系统目标图像的离群点挖掘算法

针对舰载红外警戒系统目标图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于离群点挖掘的目标检测算法(OBTD)。依据目标与背景在灰度分布上的不同特性,算法将弱小目标视为离群点。分割图像为一系列的子图像,计算子图像中各像素值的局部可达密度,设定阈值挖掘出离群点,得到可能的目标点。算法时间复杂度低,实时性好。试验表明,该算法能有效地检测出图像中的弱小目标,便于进一步的目标识别和跟踪。     

高速激光光斑检测系统的设计与实现

为了实现激光通信系统对信标光的捕获、跟踪与瞄准,采用嵌入式图像处理技术设计了基于现场可编程门阵列器件的高速激光光斑检测系统,对分辨率为300pixel300pixel、帧频1000Hz序列图像中的激光光斑目标进行了提取操作。采用1维滤波算子构造方位滤波器进行图像预处理,同时便于硬件实现,滤波后经阈值分割、形态学开运算与连通域分析,最后提取了激光光斑的形心位置信息。结果表明,所设计系统能够对包含激光光斑目标的高帧频图像进行实时处理。目标形心提取频率可以满足激光通信系统在动态链路建立方面的要求。     

基于形态学的白天近红外星目标检测

受多种因素的影响,白天获得的近红外星图像信噪比低,且背景通常是不均匀的,为红外星目标的提取造成了极大的困难。通过理论计算,实际白天拍摄的近红外星图信噪比极低,使用一般的滤波方法无法提取出恒星目标,形态学运算对于星图像的处理具有较好的效果。首先分析目标及噪声大小,选择较大的结构元素,然后组合开运算及顶帽变换,提取出背景,得到只含有目标及噪声的图像,然后改变结构元素大小,消除掉噪声,进行目标分割。实验证明,可较好地分离出恒星目标。     

一种从低分辨率图像序列获取高分辨率图像的算法

在某些应用领域,常常需要得到目标的高分辨率图像,考虑到在这些应用场合中,往往可以获得对同一景物或目标的多帧图像,本文提出了一种基于亚像素级图像配准与类似于中值滤波插值的从多幅低分辨率(LR)图像中获取一幅高分辨率(HR)图像的算法。算法首先采用梯度方法计算出LR图像之间的位移量,经过图像配准后,每个HR像素点被赋予其作用域内所有LR像点值的中值。仿真结果表明,该算法简单有效,既能提高图像分辨率,又能较好地去除非线性噪声。     

基于圆心定位的全景图像拼接与展开

针对特殊的全景采集镜头，经拼接及展开运算，得到人眼容易辨识的图像。系统镜头由两片像素阵列为4096×3072的CCD组成，拼接所形成的传感区域包含像素阵列为4096×4096，文中提出一种基于圆心定位的拼接算法，此算法通过采集到的两幅全景图像的圆心，以圆心为基准进行剪切定位，从而实现图像的拼接。并应用改进的分块查表法，将目标图像变为环带块，对拼接后的图像进行展开运算。仿真实验表明，本拼接算法可完成特殊镜头所采集的图像拼接工作、速度快、可靠性能强、符合实际应用要求。