基于灰度形态学累加和SUSAN算法的红外弱小运动目标检测

本文提出了一种基于灰度形态学累加和SUSAN算法的红外弱小运动目标检测方法.首先利用Butterworth滤波器对原始红外图像进行高通滤波,得到包含少许噪声点和目标点的处理图像;然后,通过基于灰度形态学的多帧累加的方式进一步提高图像的信噪比;最后利用SUSAN检测算子对多帧累加过的红外图像进行分割并将真实目标检测出来.为了提高小目标检测的实时性,给出了基于FPGA DSP的硬件实现结构.实验表明,该方法能够较好地消除背景和抑制噪声,从而准确有效地检测红外运动弱小目标.     

采用高阶谱分析的红外弱小目标检测

在分析了以前的关于红外图像弱小目标检测的一些算法的特点和不足之后，针对单帧图像首次提出了一种新的检测算法一基于高阶谱分析的弱小目标检测：将图像中的背景灰度数据看作为噪声信号，弱小目标的灰度数据看作是淹没在噪声信号中的谐波信号，对图像行和列象素的灰度数据进行功率谱和高阶累计量分析，抑制噪声，检测谐波，检测的分辨力取决于同时参与谱分析的行或列的个数，算法的优点在于采用同一理论检测，简便易行，有较高的准确度，并且所需的数据仅限于单帧图像。最后给出了一个应用此算法实际的检测例子。     

扩展目标检测的陷落损失问题与改进方法

高斯白噪声背景下,对扩展目标采用距离像能量积累检测时,陷落损失往往是造成检测性能下降的主要原因。文中详细分析了陷落损失的产生机理、概念及其与距离像稀疏度关系,并在对距离像幅度进行有序排列及散射中心个数预估的基础上,提出了一种改进的扩展目标检测算法,有效地克服了陷落损失所造成的稀疏分布目标检测性能下降问题。仿真结果表明,对于散射中心稀疏分布的扩展目标,该方法能够有效改善距离像能量积累检测的检测性能。     

基于时域信噪比的红外弱小目标检测

复杂背景下红外弱小目标检测与追踪技术一直是遥感成像应用领域一项复杂而艰巨的课题。利用高帧频红外面阵成像系统采集到图像的强帧间相关性特征,设计了一种多帧累加的时域信噪比的弱小目标检测方案。同时利用目标运动的连续性,采用多帧确认的方法关联目标,输出真实目标运动轨迹。实验结果表明,算法在vs2013上运行的平均运算时间为23 ms,检测到的目标最低信噪比为2.91,同时对多目标的检测具有较强的适应性。     

基于二级检测的椒盐噪声滤除算法

针对目前算法不能适用于含不同密度椒盐噪声的图像去噪,提出了一种基于噪声点极值特性和方向差异性的开关型噪声滤波器。检测阶段,采用极值法检测噪声,并计算噪声密度,当噪声密度低于阈值时进行基于噪声点方向差异性的二次检测,否则直接进行滤波;滤波阶段,根据局部噪声密度选择递归或非递归窗口,进行除去窗内噪声点的加权均值滤波。实验结果表明本文算法滤波性能和细节保护都优于传统中值滤波和一些改进算法。     

基于FPGA的序列图像能量累加

低信噪比小目标检测是当前的研究热点,能量积累是其关键技术之一。介绍了两种常用的序列图像能量累加算法：一种是针对帧间运动速度较小的多帧累加；一种是针对帧间运动速度较大的形态膨胀累加。并给出了这两种算法的FPGA实现。实验结果表明,设计的电路运行速度快、占用资源少,具有很强的实用性,并在实际应用中取得了较好的效果。     

基于改进递归最大值滤波的红外点目标检测

递归最大值滤波检测是一种按照最大值递归累加实现目标检测的方法。针对算法存在的目标膨胀问题原文献给出了一个对累积帧使用最小值滤波的处理方法。通过分析和实验我们发现原文给出的方法存在丢失正确累积点的问题，针对该问题我们提出了一个新的抑制目标膨胀的方法，并在此基础上实现了对点目标的有效检测。     

基于动态规划的红外弱小目标检测算法的硬件实现

提出基于动态规划的红外弱小目标检测算法的硬件实现方法,分析基于动态规划的能量累加原理,阐述了目标识别的过程,分析图像处理所需要的硬件资源,建立FPAG＋DSP硬件处理平台,验证了算法的实时性和可靠性。文中提出的方法解决了大多数算法无法满足实时性要求的问题,为红外弱小目标的检测提供了一个新的思路。     

强噪声背景红外微弱动目标集成检测

微弱运动目标检测一直是红外成像识别、跟踪领域中的重要课题.我们提出了一种新的基于强复杂噪声背景的红外微弱运动目标集成检测算法.针对复杂噪声,提出一种新的基于邻域梯度累积平方误差最小原则的自适应滤波算法.该算法,对各种加性、乘性噪声的滤波性能优异且均衡,适合对复杂噪声进行滤波.针对微小目标检测,我们提出一种基于运动平台的微小目标运动场集成检测算法.该算法,改变传统微小目标检测算法,要求提前对运动背景进行精确全域运动估计及补偿的模式,而只对图像运动场进行估计及补偿,提高了算法的可实现性.     

认知无线电系统中协同能量检测算法的性能研究

该文首先研究了单认知用户能量检测算法的检测性能和检测灵敏度与检测时长和噪声短时间内平均功率波动性之间的关系，得出检测性能和检测灵敏度随噪声短时间内平均功率波动性的增大而急剧下降的结论，在低信噪比时尤为明显；针对检测性能和检测灵敏度随噪声短时间内平均功率波动性的增大而急剧下降，提出了基于多用户协同能量检测算法。仿真表明，在低信噪比环境下，即使噪声短时间内的平均功率存在较大的波动性，只要适当地增加协同检测的用户数，仍可获得较为准确的检测性能。     

红外诱饵对红外制导导弹的干扰特性及仿真

人工红外诱饵弹是目前应用最广的对付红外制导导弹的有效干扰手段,所以,红外制导导弹必须具备抗红外诱饵干扰的能力。为了评估红外制导导弹的抗干扰能力,文中研究了红外诱饵干扰弹的基本特性,除了一般的红外光谱特性、起燃时间外,还研究了比辐射强度、高度效应和速度效应等特性,通过大量实验取得的有关参数是有实际使用价值的。文中还简要地论述了红外制导导弹进行抗诱饵干扰仿真试验的基本技术和仿真模型的要求,为研究红外制导导弹抗干扰性能评估和抗干扰实验提供了可行方法。     

红外图像序列小目标的特性分析与检测

在红外图像中微弱小目标的检测一直是研究的重点和难点。文中介绍了一种利用形态学的Top-hat算子检测方法，主工步骤是先对图像进行滤波，然后依据目标运动的连续性进行目标检测，并对检测所得的目标特性进行分析。实验表明，该检测方法十分有效，并且还发现图像序列中小目标的灰度和质心位置变化是有规律的，它可提高检测的准确性。     

基于线性拟合的包络走动补偿方法

在低信噪比情况下,信号长时间能量积累是检测目标的一种手段。对于长时间能量积累,系统往往面临3个问题,即距离走动、多普勒漂移、波束跨越。信号处理时,必须首先把所有目标回波包络都校正到同一距离单元上,然后利用动目标检测(MTD)或者联合时频变换等方法来完成回波能量积累和检测。通常Keystone变换是完成距离走动补偿的一种有效方法,但其计算量较大,实时性差。提出了一种基于线性拟合的距离走动补偿算法,利用曲线拟合的思想来完成包络走动补偿,仿真结果验证了该方法的有效性,同时表明其具有更好的实时处理性能。     

基于窗口参数估计的距离扩展目标CFAR检测

雷达在探测目标时,若目标尺寸远大于雷达的距离分辨率,会在距离维上呈现出距离扩展目标特性,采用传统的点目标检测方法因无法利用全部能量而造成检测性能下降。本文针对距离扩展目标检测问题,以外辐射源雷达为背景,首先建立了外辐射源雷达距离扩展目标回波模型,提出了基于最大广义信噪比准则的距离扩展窗口参数估计方法来预估距离扩展目标的位置与宽度;为进一步判断窗口内是否为目标,研究了距离扩展窗口内的模糊恒虚警率（CFAR）检测算法,仿真比较了基于不同积累准则对各类起伏目标的模糊CFAR检测性能,并与传统的二进制积累CFAR比较,表明在均匀噪声环境和多目标环境下,基于模糊代数积积累的模糊CFAR检测性能均最优。最后结合外辐射源雷达舰船目标探测实验的实测数据处理结果,证明了基于模糊代数积积累的模糊CFAR具有最优的检测性能。     

低空目标长时间积累检测技术研究

低空目标信号通常淹没在强杂波和噪声环境中,严重制约了对目标的有效检测。针对低空目标检测难点,对基于频域包络移位补偿算法的长时间积累检测技术的工作原理和积累效能进行了理论分析。研究结果表明:当目标跨越距离单元较少时,脉压加权可有效降低跨距离单元损耗;当目标跨越多个距离单元时,采用基于频域包络移位补偿算法可显著提高目标的可检测性。研究结果对长时间积累工程化设计有借鉴意义。     

红外小目标检测的快速并行算法

利用平均灰度绝对差最大测度（ＡＧＡＤＭ）估计目标背景的不相似性,提出了一种红外小目标检测算法,分析了预处理前后图像信噪比增益与目标大小的关系,进而建立了检测概率和信噪比增益的关系,理论上证明了该算法具有优越的性能。接着,在分析了ＭＰＰ并行计算机体系结构的基础上,提出了两种基于ＭＰＰ的小目标检测并行快速实现算法。理论分析表明,基于ＭＰＰ的ＡＧＡＤＭ小目标检测并行快速实现算法运算时间复杂性为Ｏ（Ｌ２ｉ／Ｎ）。     

基于带通滤波的红外小目标捕获算法研究

分析了红外点目标的成像特性，介绍了带通滤波的特点和设计方法，并在对数据进行滤波处理后采用基于位置和灰度相关算法对目标进行确认，引入了海天线的计算模型。该方法适应性强，处理效果好，对海背景干扰和天空去云层干扰具有较高的抑制作用。通过卷积实现的带通滤波算法计算简明，且容易由硬件实现，对运动小目标的检测具有较强的应用价值。实验结果表明该算法能够检测出海天背景下帧间移动的低信噪比的红外小目标。     

红外热成像系统应用于反潜探测的分析

大面阵、高灵敏度的红外焦平面探测器技术的逐步成熟为红外热成像系统进行反潜探测的设想的可行性提供了保证，理论计算和分析表明：采用焦平面探测器的红外热成像系统可以在一定距离上分辨海面海水的细小温度差异，并可在高帧频下快速扫描大范围的海面，在反潜探测中有较好的应用前景。     

外辐射源雷达运动目标信号特性及检测方法研究

以调幅广播为信号源的短波外辐射源雷达系统需进行信号长时间积累以检测微弱目标信号,目标运动变化会导致多普勒频率展宽,传统积累检测方法检测性能下降,针对这一问题提出了基于运动补偿的积累检测方法。建立了动目标回波模型;介绍了基于多项式拟合积累检测算法原理;分别通过仿真数据和试验数据进行补偿,验证目标运动补偿前后信噪比得益;并利用计算机仿真建模方法验证了该积累检测算法的检测性能;在此基础上分析了补偿后的理论损失及搜索步长的参数获取,并评估了目标运动补偿方法的运算量。     

基于时－空过采样系统的点目标检测性能分析

为了提高扫描成像系统对于点目标的探测性能,提出了时-空过采样点目标探测体制,并对其进行了目标检测性能分析。首先,分析了单采样体制在点目标探测中易存在跨像元导致的目标能量分散问题,以及探测器随机高强度噪声及空间质子流尖峰信号导致的虚警问题;然后,提出了用于点目标扫描探测的时-空过采样体制。最后,基于图像信噪比对相同光学系统下单采样和时-空过采样系统的目标检测性能进行了比较分析。分析结果表明,通过过采样方式能够实现目标能量集中到一个像元,保证了图像信噪比需求。通过高分辨率融合使得目标尺度大于噪声及尖峰的尺度,目标尺度最大扩展至3?3像元,基于目标空间相关的处理可以有效降低虚警,提升系统检测性能。