一种基于数学形态学的小目标检测方法

提出一种基于数学形态学的远距离红外小目标自动检测的新方法，构造了由几种形态学运算组成的非线性算子。结合刚性小平面的三维分析技术，可快速检测红外图像序列中静止或运动的小目标。经实验证明，与传统的小目标检测算法相比，该方法具有速度快，抗噪性好等方面的优越性。     

多目标主特征点检测的并行算法

文章提出了一种基于数学形态学的多目标的主点检测方法,介绍了形态学主点检测的原理,并且采用多尺度结构元素同时检测多个目标,提出了一种形态学的填充算法,给出了形态学主点检测的步骤。实验证明该方法能有效地检测出目标的主点,并能实现并行算法。     

噪声图像形态边缘检测的改进算法

研究了数学形态学在图像边缘检测中的具体应用，针对脉冲噪声污染的图像，深入分析了已有的抗噪型形态学差分算子的优缺点，结合对多方位形态学结构元素在边缘检测中应用的研究，提出了一种改进算法。实验表明，改进算法可以很好地去除噪声，同时较好地检测出图像边缘，改进效果明显。     

融合小波变换和新形态学的含噪图像边缘检测

针对图像边缘检测中,滤除图像噪声并有效保留图像边缘信息这一研究,提出了一种融合小波变换模极大值法和新型改进的数学形态学的含噪图像边缘检测方法。首先介绍了基于小波变换模极大值的图像边缘检测算法;然后提出了一种新型改进的数学形态学检测算法;最后为了综合两种算法的优点,应用新的融合方式将两种方法的检测结果融合到一起,提出一种融合小波变换和新形态学的含噪图像边缘检测方法。实验结果表明,提出的融合检测算法相比于单独使用小波变换模极大值或数学形态学算法,能更有效地抑制噪声,提高边缘检测效果。     

基于数学形态学的图像边缘检测算法的研究

为了提高图像边缘检测的效率、降低噪声对图像边缘检测的影响,提出了一种基于数学形态学的图像边缘检测算法。该算法引入多元结构元素的概念,提出了一种改进的形态学边缘检测算子,能够有效地检测出带有噪声的图像边缘,并保持边缘的平滑性。实验结果表明,与传统边缘检测算子相比较,该算法杭噪声性能良好,实时性较好,具有一定的实用性和可行性。     

基于改进的中值滤波和数学形态学的图像边缘检测

针对受到噪声干扰的图像边缘检测的不理想,提出一种基于改进的中值滤波和数学形态学结合的边缘检测方法。该算法首先对噪声图像用改进的中值滤波进行去除噪声处理,然后利用数学形态学进行边缘检测。利用Matlab软件进行仿真,结果证明该算法与一般的算法相比较能够有效地抑制噪声,保护边缘细节,提高边缘检测的精确度,具有更好的边缘提取效果、边缘连续性和光滑性。     

一种基于图像灰度的红外目标识别算法

针对红外图像背景复杂、识别率不高的问题,提出了一种新的基于图像灰度的红外目标识别方法.首先在形态学理论的基础上设计了一种多级形态学目标检测算子,并结合区域生长法检测目标区域;其次在候选目标区域的基础上引入sigmoid函数进行区域筛选,缩小了下一步目标搜索范围,并利用Haar小波方法从区域纹理入手,综合考虑了目标区域及其周边8方向邻域的相似性关系,明确了图像目标识别中对红外实时图目标的提取;最后运用目标模板的先验知识进行目标识别.实验结果表明,该算法的目标识别率相对于模板匹配算法和otsu阈值检测算法得到了极大提高,对于复杂地面红外图像目标的匹配识别具有一定应用价值.     

一种改进的复杂场景运动目标检测算法

提出了一种复杂场景视频序列中运动目标精确检测及提取的改进算法,该算法首先采用混合高斯模型(简称GMM)对背景及前景建模快速地实现前景运动区域提取,然后结合目标帧间相关性和随机噪声帧间无关的特点采用时间滤波(Tem-poral Filter)法和数学形态学进行后处理.实验结果表明本文所采用的改进算法能准确的提取运动目标滤除动态噪声,提高了检测鲁棒性,对复杂干扰场景下的实时运动目标检测得到了较令人满意的效果.     

基于改进形态学算子的木粉边缘检测算法

针对木粉显微图像边缘复杂、细节模糊等问题,提出一种基于HSV空间目标提取和改进数学形态学多尺度算子的边缘检测算法。基于HSV空间提取目标,排除背景噪声干扰;通过最佳方向检测改进传统多尺度形态学检测算子,避免了多方向检测的权重选择,以此获得较好的木粉边缘。实验结果表明：形态学检测算子优于传统canny检测算子;改进的形态学多尺度检测算子不但取得了较好的边缘检测效果,而且提高了边缘检测精度和定位能力。     

一种改进的数学形态学边缘检测算法

针对传统数学形态学边缘检测算法存在的边缘分辨率较低、低强度边缘保护能力较差等问题,提出一种改进的数学形态学边缘检测算法。该算法在保持传统形态学方法优点的基础上引入边缘方向信息,采用非极大值抑制方法对形态学梯度图像进行细化处理,利用新的基于方向的检测和连接方法从中提取边缘,既提高了检测出的边缘的分辨率,又实现了低强度边缘的保护,同时还获得了更强的抗噪声能力。与应用较为广泛的传统形态学方法及Canny边缘检测方法的比较研究也证明了该算法的有效性。     

基于红外面阵传感器的小目标检测算法

研究了红外面阵传感器图像中小目标的特征,针对目标低信噪比的问题,提出了一种新的单帧红外图像小目标的检测方法。首先用改进的中值滤波对图像进行处理,抑制孤立噪声,然后对图像进行基于提升小波的分解,并用形态学对图像进行背景抑制,最后通过自适应阈值进行二值化分割检测出小目标。实验结果表明：该方法对面阵传感器红外弱小目标有良好的检测效果。     

基于高斯模板分层匹配的红外点目标检测算法

介绍了高斯模板相关匹配红外小目标检测方法,指出了该方法的不足。提出了一种基于高斯模板的红外小目标分层匹配算法,这种方法避免了目标尺寸与模板尺寸失配情况下的匹配不精确问题,能够在不知道目标尺寸参数的情况下匹配到高斯形状的目标。实验结果表明这种方法很好地解决了低信噪比点目标检测问题。     

基于分数阶积分算子的红外弱小目标检测

针对现有背景抑制算法不能有效抑制背景而导致目标检测率低的问题,提出一种基于分数阶积分背景抑制的弱小目标检测算法.首先通过研究分数阶积分理论,分析分数阶积分非线性、尖锐的低通频率特性,结合分数阶积分和警戒环技术来抑制背景;然后依据目标和背景边缘的空间特征,采用模板均差法来提取候选目标;最后结合目标的运动连续性进行多帧轨迹关联,从而检测出真实目标.实验结果表明,该算法能有效抑制背景,提高信噪比,进而有效检测出弱小目标.     

Detecting and tracking dim small targets in infrared image sequences under complex backgrounds

This paper presents a unified framework for automatically detecting and tracking dim small targets in infrared (IR) image sequence under complex backgrounds. Firstly, the variance weighted information entropy (variance WIE) followed by a region growing technique is introduced to segment the candidate targets in a single-frame IR image after background suppression. Then the pipeline filter is used to verify the real targets. The position and the size of the detected target are then obtained to initialize the tracking algorithm. Secondly, we adopt an improved local binary pattern (LBP) scheme to represent the target texture feature and propose a joint gray-texture histogram method for a more distinctive and effective target representation. Finally, target tracking is accomplished by using the mean shift algorithm. Experimental results indicate that the proposed method can effectively detect the dim small targets under complex backgrounds and has better tracking performance compared with the gray histogram based tracking methods such as the mean shift and the particle filtering.     

Morphological shared-weight networks with applications to automatictarget recognition

A shared-weight neural network based on mathematical morphology is introduced. The feature extraction process is learned by interaction with the classification process. Feature extraction is performed using gray-scale hit-miss transforms that are independent of gray-level shifts. The morphological shared-weight neural network (MSNN) is applied to automatic target recognition. Two sets of images of outdoor scenes are considered. The first set consists of two subsets of infrared images of tracked vehicles. The goal in this set is to reject the background and to detect tracked vehicles. The second set consists of visible images of cars in a parking lot. The goal in this set is to detect the Chevrolet Blazers with various degrees of occlusion. A training method that is effective in reducing false alarms and a target aim point selection algorithm are introduced. The MSNN is compared to the standard shared-weight neural network. The MSNN trains relatively quickly and exhibits better generalization.     

Zernike矩和曲率的圆形中心亚像素定位

提出了一种基于Zernike矩和曲率不变的圆形标记椭圆图像中心的亚像素精确定位方法。首先采用多结构元多尺度形态学边缘检测算子提取椭圆图像的像素级边缘并滤除噪声,其次构造出椭圆图像的Zernike矩求解模型并结合曲率不变性计算出椭圆的亚像素边缘,最后利用最小二乘拟合对椭圆中心进行精确定位。实验结果表明：该方法具有计算速度快、定位精度高的优点,可用于高精度视觉测量。     

基于形态学Top—Hat算子的小目标检测方法

针对红外序列图象中运动弱小目标的检测问题，提出了一种基于能量累积与Ｔop-Hat算子的小目标检测方法，该方法是首先设置一定大小的滑动窗口，并通过对窗口内的图象序旬进行能量累积来去除图象中的随机噪声，以提高目标的信噪比；然后对能量累积后的图象采用形态学中的Ｔop-Hat算子完成候选小目标的检测工作；最后利用序列图象中目标运动的连续性和轨迹的一致性来筛选出真正的目标，同时进行了该方法与传统高通滤波检测方法，在抗噪声性能、背景抑制性能以及抑制虚警目标性能等方面差异的比较实验，实验结果表明，基于能量累积与Ｔop-Hat算子的小目标检测方法在这３个方面都优于高通滤波法，它能够快速、可靠检测出低信噪比的运动小目标。     

改进Mask R-CNN在航空影像目标检测的研究应用

针对通用目标检测算法在检测航空影像目标所表现的性能缺陷,提出一种改进Mask R-CNN算法用于航空影像的目标检测。该算法增加图像融合网络,将可见光图像与红外图像进行融合,消除目标被阴影遮蔽对检测造成的影响;同时改进了特征金字塔结构,使特征提取过程中的高层语义特征和低层定位信息得到充分融合,各尺度目标的检测精度得到提升;为解决小目标检测精度低和定位难度高的问题,该算法采用新型区域建议网络SD-RPN,在不同深度的卷积层设置合理大小的滑动窗口,用以检测不同尺度类型目标,使建议区域更加精准。实验结果表明,相比较主流检测算法,该算法在VEDAI数据集上表现出色,检测精度提升较大,尤其是小目标检测的精度提升显著。