基于八邻域判决的红外运动小目标检测方法

针对空中红外图像中运动小目标的特征,提出了一种基于八邻域判决的运动小目标检测方法。该方法根据小目标运动的连续性,对前后两帧图像中小目标的位置进行比较,依据八邻域判决算法确定运动小目标的运动方向,从而将小目标与高频噪声点区别出来。实践证明,该技术结构简单,运算速度快,是一种检测性能好且在工程上易于实现的方法。     

基于高通滤波和图像增强的红外小目标检测方法

提出了一种准确、快速的红外小目标单帧检测方法.该方法基于高通滤波和图像增强技术,先通过高通滤波去除背景及部分干扰,然后使用图像增强技术在突显小目标的同时实现对噪声和干扰的进一步抑制.计算机仿真结果表明,所提出的方法能很好的检测出小目标,与帧间差分法以及背景减法相比,优势明显,不仅为小目标保留了较多的像素点,并使小目标灰度有了很大增强,不存在虚警点,且能较好地克服天空背景的云层干扰问题.     

改进的CNN用于单帧红外图像行人检测的方法

针对全卷积神经网络对单帧红外图像行人检测计算量大、检测率较低等问题,提出了一种改进的LeNet-7系统对红外图像行人检测的方法.该系统包含3个卷积层、3个池化层,通过错误率最小的试选法确定每层参数,以波士顿大学建立的BU-TIV数据库训练系统.首先,以俄亥俄州立大学建立的OTCBVS和Terravic Motion IR Database红外数据库作为测试图像;然后,采用自适应阈值的垂直和水平投影法得到感兴趣区域(regions of interest,ROI);最后,将得到的ROI输入训练好的系统进行测试.3个测试集检测实验表明,本文方法具有良好的识别能力,与不同实验方法相比,本文方法能有效提高检测率.     

红外舰船小目标的检测

检测红外小目标常用的方法是先使若干帧图像叠加达到能量积累的效果,能量积累达到一定程度后,目标因能量较高而凸现出来.这种方法比较适合于对加性噪声不敏感或信噪比较高的情况.实验表明,当图像信噪比较低、对比度很差时不宜采用该方法.针对低信噪比小目标的检测问题,提出了两种方法：在天水线以下图像内相邻行、列分别差分结合Kapur最大熵分割目标的检测方法;在时域内用模板平滑结合Kapur最大熵分割目标的检测方法.实验证明,这两种方法简单易行,效果较好.     

基于DSP的海上红外小目标检测系统设计

针对海天背景下红外小目标检测实时性低的问题,文中结合DSP硬件特征、算法需求和系统要求,提出一种以多核DSP为核心处理器的红外小目标检测系统实现方案。区别于常规的串行处理方式,该方案采用DSP双核流水处理的软件架构,将海天线检测算法和红外小目标检测算法分别运行在DSP的核1和核2,实现两套算法的并行处理;并通过核0主程序的调度实现海上红外小目标检测功能。在此基础上,采用查找表替代实时计算系数、优化计算过程最大化减少指令流水被打断、软硬件并行处理减少软件负载等方法对软件进行优化,提高软件效率。最后,在红外检测跟踪系统中对实时性和准确性进行应用验证。结果表明,所设计系统处理640×512的红外图像耗时小于25 ms,满足海上红外小目标实时检测的要求。     

基于小波变换与图像增强技术的红外小目标检测

提出了一种基于小波变换的单帧红外图像检测方法,将小目标检测问题简化为带通滤波的过程.该方法首先使用小波变换分解图像,直接舍去低频分量的背景,接着对提取出的三个高频成分分别进行小波分析,去除高频噪声,然后再对各高频分量进行重构,最后采用图像增强技术提高小目标灰度,进一步抑制干扰.计算机仿真结果表明,该方法能准确、高效地检测出小目标,并能克服一定的云层和建筑物干扰问题.     

基于粗糙集理论的红外小目标检测

红外图像处理中的点目标检测技术是近年来信息处理研究的热点和难点之一,而粗集是一种用于处理含糊和不确定性问题的新的数学工具。本文提出了基于粗集理论的红外小目标检测算法,该检测算法可按红外图像模型的频域属性、灰度值属性和相关性属性,把目标从背景中分离出来。实践结果表明,该算法能够对小目标进行可靠的检测。     

红外弱小目标检测的方法研究

本文研究在红外图像序列中检测运动弱小目标的方法。对传统的差分图像预处理方法进行了分析和改进,提出了利用累积效果和形态学滤波的图像预处理方法,简化了似然比检测阈值分割方法,提出了利用目标质心运动特征的目标提取判决方法。仿真实验表明,该方法能够准确高效地检测出运动弱小目标。     

基于局部特征的单帧红外小目标检测算法

针对单帧红外小目标具有能量值高于背景和噪声的特点,提出了一种基于局部特征的单帧红外小目标检测算法。该方法首先分析了单帧红外图像各部分的高低频关系,利用单帧红外小目标与背景在频率上的不同,采用二阶巴特沃斯低通滤波器滤除背景干扰;然后设定能量与灰度阈值进行自适应阈值分割,保留疑似目标点;最后通过改进的拉普拉斯算子突出红外小目标轮廓。经过红外图像仿真实验验证,该方法能够在复杂空域快速而准确地检测出单帧红外小目标。     

空域红外图像的背景噪声分析及预处理

文中就如何提高空域背景下弱小目标的信噪比问题展开讨论，基于对背景噪声的统计分析提出了自适应滤波和小波分析两种图像预处理算法，达到抑制背景噪声，增强小目标的目的，并将二者进行了性能分析。     

目标与背景的红外辐射特性研究及应用

建立了目标与背景红外辐射特性的理论模型,利用理论模型对目标与背景的红外辐射特征进行了分析计算,生成了目标与背景的红外热图像,实现了对某型号导弹打击目标的弹目交汇过程仿真实验.     

基于梯度卷积的激光光斑图像分割

为解决传统方法对存在背景噪声干扰的光斑图像分割效果不理想的问题,设计了一种基于梯度卷积的光斑图像分割算法。首先对光斑、背景、噪声的空间灰度分布特性进行分析。而后根据目标与干扰在空间灰度梯度分布特性的差别,构造适应目标尺度的梯度卷积模板,与光斑的梯度图进行卷积,从而在增强光斑特性的同时抑制了背景干扰及噪声。最后,在噪声抑制图像的基础上结合阈值分割和目标特性判别得到最终的分割结果。通过与传统光斑分割算法进行对比实验发现,该算法抗噪能力更强,有效解决了背景与噪声干扰下光斑目标的分割问题。     

基于空间分布的红外图像直方图均衡算法

随着非制冷焦平面阵列(UFPA)红外探测器的日益成熟，红外热成像技术越来越广泛应用于公安、消防、军事、医学、监控等领域。红外图像直方图分布集中，对比度低并通常伴有大量散粒噪声，需要处理以改进视觉效果。文中提出一种基于空间分布的图像直方图均衡算法，在图像增强同时又适当抑制噪声提升，实验表明该算法优于HE、PE、HP等算法，并具有较快的计算速度。     

复杂海洋环境中弱小目标的红外辐射特性研究及图像仿真

弱小目标检测是当今研究的热点问题之一.分析目标背景的红外特性,进行红外仿真,可作为弱小目标检测算法的研究基础并为目标检测算法研究构造仿真平台.本文在建立弱小目标热模型的基础上,考虑了海面背景的辐射模型以及红外辐射的大气吸收模型,进而计算出弱小目标的红外辐射及大气衰减量,最终可获得经过大气衰减的弱小目标红外仿真图像,取得了较好的效果.     

强杂波背景下高空红外运动点目标检测

对强杂波背景下高空红外遥感图像序列的背景和目标特性进行了分析,采用新型的形态滤波方法实现了背景抑制,提出了一种子窗口检测门限算法,并进行了仿真试验,有效地提取了强背景低信噪比下的目标.对比分析说明子窗口检测门限算法具有较好的效果,并且可以提高并行计算能力,适合应用于强杂波背景下大面积扫描或凝视红外图像序列的处理.     

数学形态学滤波在红外图像去噪中的应用研究

文章研究了数学形态滤波在红外图像去除噪声方面的应用,通过实验发现单一尺度的形态滤波器输出存在统计偏倚,表现在输出红外图像上有正(负)脉冲残留.提出基于多尺度结构元素的形态滤波方法,使得形态滤波器统计偏倚得到改善,输出图像无残留脉冲.用绝对均方误差方法对提出方法进行了数据分析,验证了结论的正确性.     

基于双边滤波器的红外图像条纹噪声消除算法

提出了一种新的消除红外图像中条纹噪声的方法。由于红外焦平面阵列中每列读出电路的偏置电压不同,导致红外图像中有明显的条纹状噪声。分析了读出电路偏置电压不均匀对红外成像的影响,提出了利用双边滤波器估计读出电路偏置电压的方法,并使用估计的偏置电压校正红外图像。基于实际红外图像的实验结果表明,提出的算法能够显著地消除红外图像中的条纹噪声。     

带外激光干扰的仿真研究

红外激光干扰就是向红外成像系统发射激光束,对系统中的光电探测器进行直接的干扰和影响。实际上,将高功率的带外强激光束照射红外光学系统时,系统中某些敏感元件会产生明显温升,随之向外发出红外干扰辐射。选用1.06 μm和2.5 μm两个波长的带外光,照射施密特-卡塞格林式中波红外成像系统,利用光路追迹和有限元法对以上物理过程进行了完整的数值仿真计算和分析研究。研究结果显示：系统中反射镜温升明显,温升程度与入射光波长和入射光功率密度有关系;温升到一定数值时向外发出的带内红外辐射,将随同工作波长通过系统到达像面,均匀的散布在整个像面,成为一种强烈背景噪声,对像质造成了很大的干扰,从而降低了系统的探测能力。     

基于暗电流CMOS图像传感器固定模式噪声校正研究

为了抑制由读出放大电路增益不一致导致的CMOS传感器固定模式噪声（FPN）,提高成像质量,本文提出了基于暗电流的固定模式噪声校正方法。该方法相比于传统校正方法具有校正系统简单,算法易于实现的优点。本文对校正前后的图像通过灰度方差进行评估,评估结果表明：由暗电流形成的本底图像,图像灰度方差校正后相比于校正前,降低1~2个数量级;均匀光照条件下的CMOS图像,校正后相比于校正前,图像灰度方差增大2个数量级。该评估结果及相关结论对暗电流本底图像及相关校正方法探讨具有一定的借鉴意义。