低信噪比下的红外弱小目标检测算法研究综述

低信噪比条件下的红外弱小目标检测问题一直是近些年来国内外学者研究的一个热门课题。针对复杂背景下红外图像弱小目标检测困难、信噪比低的问题,越来越多的新方法不断被提出。更好的实时性,更高的检测概率,更低的虚警率成为了研究者们追求的目标,实时、鲁棒、通用成为了红外弱小目标检测信号处理算法的核心要求。本文梳理了红外弱小目标检测的常用方法以及其技术发展,在介绍一些传统算法发展的基础上,重点介绍了红外弱小目标检测的几类典型算法的原理、发展及其优化算法,为后续红外弱小目标检测的研究提供了便利。     

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。     

红外弱小目标特征分析及融合检测

研究了复杂背景下的红外弱小目标的典型特征,分析了各个特征的特点和适用环境,从中挑选出可靠性较强的特征,依据文中提出的自适应融合算法,实现了对低信噪比弱小目标的融合检测。实验结果证明,该算法具有较好的有效性和鲁棒性。     

红外弱小目标检测方法综述

红外弱小目标检测系统可灵活部署在不同的平台中,在红外预警、制导等领域具有重要实用价值。但是,由于复杂场景下存在信噪比低、背景变化剧烈等问题,导致复杂背景下的红外弱小目标检测非常困难,一直是目标探测领域的研究难点和研究热点。根据红外图像数据使用方式的不同,将现有目标检测方法划分为单帧型（含局部信息类与非局部信息类等）和多帧型（含关联校验类与直接求取类等）两大类,并分别进行了简要梳理,分析了不同方法的原理、优势及不足。最后,对本领域的发展趋势做出了预测。该工作既可以帮助初学者快速了解本领域的研究现状和发展趋势,也可作为其他研究者的参考资料。     

基于SCNN的红外弱小目标检测算法研究

提出了基于结构化特征卷积神经网络(Structural Feature convolution neural network,SC-NN)的红外弱小目标检测算法.通过将红外弱小目标结构化特征引入CNN网络中,去除CNN网络的池化层、改变卷积扩展性、并加入分层融合机制,克服了CNN会损失小目标本身的信息和无法检测弱纹理小...     

基于多重相关分析的红外弱小目标快速检测

针对红外图像中的目标对比度低、尺寸小及背景复杂等特点,本文利用像素之间的相关性,提出了一种基于多重相关峰值检测红外弱小目标的检测方法,从而实现低信噪比条件下红外弱小目标的快速检测．实验表明该方法是一种抗噪性能强,自适应性能好的弱目标检测方法．     

地空背景下红外弱小运动目标检测

受到云层飘移、树木晃动、背景噪声杂波等因素的影响,红外弱小目标在地空背景下无法被精确检测.针对这个问题,本文提出了一种融合时空结构张量的背景差分检测算法.首先,通过当前图像与背景模型的比对确定出运动变化的全部像素,再用前景点计数的方法消除噪声等因素造成的孤立点错误检测;然后,时空结构张量模块利用连续帧图像的时间空间信息检测出运动块;最后,对前景目标像素和前景目标块进行融合操作,并将目标区别于背景二值化显示.与其它算法对比的实验结果表明,本文提出的算法具有稳定的检测率,且虚警率有明显降低,是地空背景下红外弱小运动目标检测的有效方法.     

基于自适应Gabor滤波的红外弱小目标检测

针对复杂背景下的红外弱小目标检测,本文提出了一种改进的Gabor滤波的红外弱小目标检测方法.该方法在背景预测算法的基础上,通过构造Gabor核函数来自适应确定背景预测系数.该方法利用了更多的图像局部特性信息,使用对比度尺度模型和强度尺度传播模型分别确定Gabor核函数的两个轴,解决了Gabor滤波算子不能自适应调整滤波系数的问题.通过与传统的小目标检测方法的比较实验结果表明,本文方法能有效保留图像的边缘信息,能有效地突出目标,抑制背景杂波,提高了对红外弱小目标的检测能力,效果明显优于传统方法.     

红外图像中弱小目标检测前跟踪算法研究综述

文中分析了低信噪比复杂背景中红外弱小目标检测与跟踪的难点,比较了DBT与TBD两种检测与跟踪算法的性能,分析了TBD的检测机理,总结了典型的TBD方法,展望了TBD的发展.     

低信噪比运动红外点目标的检测

为解决高空背景条件下红外低噪比运动点目标的检测问题,本文提出了一种基于膨胀累加的检测方法。运用形态膨胀运算能够使同一目标处于不同帧上的能量仍然能够实现有效的累加,从而达到目标增强的目的。同时本文还采用小波变换预处理的方法,对图像中相关的１／ｆ噪声进行白化。本文对这一方法进行了大量的仿真实验和详细的理论分析。实验证明该算法能够快速稳定地检测出信噪比为２的运动点目标。     

低信噪比下基于YOLOv3的昆虫目标检测

掌握昆虫迁飞规律对于农业防治和生态学研究具有重大意义,雷达正是检测昆虫迁飞最有效的手段.昆虫回波弱,传统的恒虚警检测(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法在低信噪比(Signal To Noise Ratio,SNR)时的检测性能下降;同时昆虫目标体积小、飞行速度慢,在距离维和多普勒维的扩...     

一种红外目标检测系统中实时信息处理机的设计与实现

介绍了一种空中红外目标自动检测系统中实时信息处理机的设计与实现.该实时信息处理机采用了高效的红外目标检测和跟踪算法,该算法实时性好、抗干扰能力强.同时良好的软硬件设计使得处理机处理能力强,实现了50帧/秒的处理帧频.全数字、模块化设计使得该处理机克服了传统处理机的不足.特别是USB2.0接口的引入使得系统的连接简单可靠,具备了很强的可维护性.     

基于Zernike矩的低信噪比红外目标检测方法

针对低信噪比红外目标图像,分析了Zernike矩的基本原理、计算方法和旋转不变性,提出了基于Zernike正交矩的低信噪比红外目标检测方法,并比较了模板匹配、Hu矩、Zernike矩方法的目标识别效果.理论分析与实验验证了所提方法的有效性.     

面向目标识别的图像融合效果评价方法

在融合效果主观评价的基础上,针对目标探测识别领域,概括出一些重要的融合效果评价指标,即标准差、熵、交叉熵、互信息和模糊Choquet积分等,并提出了一种基于目标提取的图像融合效果客观评价方法.鉴于实验评价方法的局限性,指出应结合分析评价方法才能实现更全面的融合效果评价.     

低信噪比红外小目标图像的分割方法

针对复杂背景条件下的红外图像分割问题,将遗传算法与人类视觉感知原理相结合, 探讨了一种新的多阈值图像分割方法即基于遗传算法的图像阈值分割方法,该算法引入了一个自动判别且时空可变的目标背景条件和调整最佳分割区域的步骤,提高了分割算法的质量及鲁棒性,克服了传统阈值方法在图像分割中的局限性。通过计算机仿真实验,验证了该方法的有效性。     

一种低信噪比运动点目标检测算法

为检测复杂背景中的低信噪比(SNR) 点目标,提出了一种自适应带通门限检测算法。 首先根据图像的信噪比选取合适的带通门限进行图像空间滤波,然后采用帧相关法进行时间滤波。实验结果表明,该算法可有效地抑制背景杂波的干扰、提高信噪比SNR ,检测出复杂背景下的低信噪比点目标,且易于实现。     

海天线附近红外弱点目标检测算法研究

为解决海天线附近红外弱点目标的检测问题,提出了一种新的弱点目标检测方法。该方法通过多向梯度检测来实现对弱点目标的检测,具有运算结构简单,计算量小的特点。仿真实验结果表明,该方法可有效剔除海天线、云层以及海浪等自然背景的边缘,大大提高了复杂背景下弱点目标的检测性能,并可满足舰载红外警戒系统中弱点目标检测的实时处理要求。     

一种低信噪比条件下的红外图像序列小目标实时检测算法

本文提出了一种基于多级门限判决与轨迹置信度检验的弱小目标检测方法,该方法综合利用能量积累、多级门限判决与轨迹搜索方法,同时对候选多目标轨迹进行置信度检验,剔除假目标,给出真目标信息。该算法针对高空背景条件下的图像目标检测,以较小的运算量和存储空间开销,解决了低信噪比条件下的弱小运动目标的检测问题,算法简洁且易于进行软硬件分割实现,算法实时性能良好。文中最后给出其实验结果。     

低信噪比下运动点目标检测快速算法

针对低信噪比下运动点目标的检测,提出了采用动态规划算法处理多帧图像以提高信噪比.为了进一步提高算法效率,在动态规划算法流程中融入了多级假设检验和方向加权算法,及早地摒除了置信度较低的轨迹树.实验证明,该算法较之传统算法效率有较大提高.