基于小波变换和管道滤波的红外空中小目标检测

针对空中远距离红外小目标检测的实际问题,提出了一种基于小波变换和管道滤波的检测算法。该方法利用小波变换的优良性质,通过分析噪声系数、背景边缘系数和目标系数在尺度间的不同特性,计算各个信号在尺度间的相关系数并归一化。按照自适应阈值法对噪声和背景边缘系数进行抑制,进而通过反变换得到抑制背景增强目标的图像。结合目标面积信息选择适当阈值,对重构图像进行分割生成单帧检测结果。基于目标运动的连续性和噪声的随机性,通过分别设置目标检测和位置变化门限,利用改进管道滤波完成小目标检测过程。试验结果表明,提出的算法能够准确地检测目标,相对于通常的小目标检测算法,该算法在背景抑制方面具有一定的优势,能够获得相对较高的信噪比。     

动态背景的序列图像中运动小目标检测算法

提出了一种动态背景下红外运动小目标的检测算法。该算法在连续四帧图像配准的基础上,对配准之后的图像序列进行沿时间轴的一维小波变换,实现目标和背景的分离。然后对主要包含运动目标信息的图像按像素相乘的方法得到目标增强图像,对其分割后提取运动小目标。实验结果表明,该方法能够有效的对红外慢速和快速运动的小目标进行检测。     

基于小波高频距离像的红外小目标检测

针对远距离复杂背景下红外小目标检测问题,提出了一种基于小波高频距离像的方法;该方法首先将处理空间变换到小波域,通过分析残留背景、目标和噪声系数在高频子带的差异,定义基于邻域均值的子带系数表达形式,构造高频子带系数的中心向量,对小波高频图像进行综合形成距离像,得到红外复杂背景的抑制结果;在此基础上,利用恒虚警率算法将单帧背景抑制图像分割成候选目标、残留背景和噪声像素点;最后,在时间域基于目标运动的相关性,利用管道滤波实现红外小目标的最终检测;仿真实验结果表明,相对于经典算法,该方法可以实现对红外复杂背景的有效抑制,增强目标信号的强度,准确稳定地从红外复杂背景中检测出小目标.     

基于小波变换的多目标检测方法研究

针对图像序列中多个运动弱小目标的检测问题,提出了一种用于基于小波变换与帧间差分相结合的检测方法.算法首先对原始图像进行小波变换,利用小波变换增强了目标与背景之间的差别,然后使用帧间差分方法对小波变换后的水平分量和垂直分量进行运算,计算出多个运动的弱小目标.与传统的帧差分方法相比,该方法利用小波变换增强了目标与背景之间的差别,帧间差分运算的区域小,速度快.实验结果表明,使用该方法可以对信噪比为2.9的目标正确提取,减小了虚警率,抗噪声干扰能力强.     

基于混合滤波的运动小目标检测

针对对空红外图像中的小目标检测问题,提出了一种基于混合滤波的运动小目标检测方法。首先采用滑窗法对图像进行空域能量累积,增强目标信号强度;随后采用三种空域滤波器分别两两加权组合对图像进行滤波与二值化处理,合并处理结果并提取感兴趣区域。最后在时域上根据目标运动特性通过轨迹确定目标位置。该检测方法与传统的滤波检测相比,充分利用了各滤波器的优点以及目标的运动特性,通过对真实的对空场景图像进行目标检测实验,结果表明即使在低信噪比情况下也能快速准确的检测运动红外小目标。     

基于多阈值分类与逆向求证的红外序列图像弱小目标检测方法

弱小点目标检测是红外探测技术中的一个关键问题。针对目前序列红外图像目标检测中单阈值分割时弱小目标易丢失及快速移动目标的能量欠积累问题,提出了一种基于多阈值分类与逆向求证的弱小红外目标检测方法。在背景抑制的基础上,首先采用自适应多阈值分类的方法提取多类候选目标,强化了各类弱小候选目标的检测能力。在当前帧候选目标点的真伪无法判定时,根据目标在相邻帧间的位置变化信息构造相应的时空管道,沿时空管道逆向寻找可能出现的各类候选目标,并将其能量与当前帧候选目标点的能量进行加权求和后再进行门限判决,较好地解决了弱小目标及快速移动目标的能量积累问题。最后,通过若干实际红外数据验证了上述方法的有效性。     

能量累积与均值漂移聚类结合的红外小目标检测方法

研究红外图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于能量累积与均值漂移聚类的红外小目标检测方法。首先利用滑动窗口处理实现图像序列中目标能量积累,去除图像中的随机噪声,提高信噪比;然后选用不同尺度的核带宽对原始图像进行两次均值漂移聚类滤波,将两次滤波所得的图像灰度进行差分来实现背景抑制,提高目标与背景的对比度;之后根据图像的统计特性确定阈值,用门限分割方法提取目标区域,实现候选目标的准确定位;最后利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹的一致性筛选出真正的目标。该算法通过选用不同尺度的核带宽进行聚类来得到目标及背景图像,背景抑制的同时也滤除了噪声。实验结果表明,该方法能快速有效地提取复杂背景条件下的红外小目标。     

基于NSCT的红外图像小目标检测技术

红外图像小目标检测是精确制导武器的关键技术之一。将小波或Contourlet多尺度分析用于红外小目标检测具有一定的局限性。无下采样Contourlet变换（NSCT）是基于Contourlet变换的一种扩展,可以对图像进行灵活的多尺度、多方向和平移不变性分解。提出了一种基于NSCT的红外小目标检测算法。该算法首先对图像进行NSCT变换;然后利用能量法提取其局部纹理特征,并计算各点的特征向量与中心向量间的距离,得到一个相关的多尺度距离像;最后根据该距离像进行直方图统计,从而实现红外小目标的检测。与基于小波变换的红外小目标检测算法进行了比较。实验结果表明,该算法能较精确地检测出红外小目标,优于基于小波变换的方法。     

基于SVD背景抑制和粒子滤波的弱小目标检测*

针对云天背景下红外弱小目标的检测算法中常见的目标漏检和检测错误问题,提出了一种基于奇异值分解背景抑制和粒子滤波联合检测算法。该算法首先采用奇异值分解滤波抑制红外图像背景,获取候选目标位置,然后采用粒子滤波算法估计目标运动状态,获取目标搜索窗口,最后将单帧检测候选目标与预测的搜索窗口相结合实现小目标检测。对真实红外图像序列进行实验表明,该方法有效地解决了SVD滤波单帧漏检和粒子滤波预测错误导致的目标检测错误问题,从而提高了低信噪比下弱小目标的检测能力。     

能量累积与均值漂移聚类结合的红外小目标检测方法

研究红外图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于能量累积与均值漂移聚类的红外小目标检测方法。首先利用滑动窗口处理实现图像序列中目标能量积累,去除图像中的随机噪声,提高信噪比;然后选用不同尺度的核带宽对原始图像进行两次均值漂移聚类滤波,将两次滤波所得的图像灰度进行差分来实现背景抑制,提高目标与背景的对比度;之后根据图像的统计特性确定阈值,用门限分割方法提取目标区域,实现候选目标的准确定位;最后利用序列图像中目标运动的连续性和轨迹的一致性筛选出真正的目标。该算法通过选用不同尺度的核带宽进行聚类来得到目标及背景图像,背景抑制的同时也滤除了噪声。实验结果表明,该方法能快速有效地提取复杂背景条件下的红外小目标。     

基于小波滤波背景预测的红外弱小目标检测方法

红外弱小目标检测是红外图像研究领域的热点与难点。有效地从背景中检测出弱小目标对于后续的跟踪、识别工作具有十分重要的意义。针对现有检测方法的不足,提出了一种基于小波滤波背景预测的红外弱小目标检测方法。该方法利用小波滤波去噪的优良特性将目标作为噪声滤除,然后构建近似的前景分布图与背景分布图,最后基于连通体筛选与对比度门限完成弱小目标的提取。采用实测光电图像对该方法进行了验证,结果表明,提出的方法能够有效抑制噪声,完成背景预测以及红外弱小目标的检测。     

基于形态学Top-hat滤波的红外小目标检测

为了满足红外小目标检测任务实时性高的要求,提出了基于FPGA硬件平台设计小目标检测系统的方法;采用模块化的设计思想并充分发挥FPGA并行运算的能力,利用Altera公司DSP Builder工具,按照Top-hat形态学滤波、阈值分割和质心提取的流程实现硬件算法模块;硬件仿真结果表明,该设计可以快速、可靠地检测出动态红外小目标,并具有一定的抗干扰能力,为高速小目标检测系统的研发提供了一种可行的方案。     

基于改进双滑窗的红外小目标检测算法

分析了红外小目标图像的时域特性以及小目标、噪声、背景的不同特点,提出了一种时空结合的红外小目标检测算法。首先根据背景图像变化较慢的特点,运用相邻帧相减以减少背景和噪声的干扰,提高了目标信噪比(SNR);接着,使用中心点判别方法检测出可能的小目标点;然后,利用双滑窗方法去除孤立的噪声;最后,运用区域相似度判别函数,剔除边缘纹理的干扰,检测出小目标。仿真实验表明,该算法不仅具有良好的实时性,同时还具有较高的检测概率和较低的平均虚警数。     

红外背景抑制与小目标检测算法

目的 针对Robinson guard滤波器的局限性和红外图像背景抑制问题,提出一种新的红外背景抑制滤波算法。方法 首先通过形态学Tophat算子对图像背景进行抑制,然后对背景抑制后的图像采用改进的Robinson guard滤波器进一步凸显目标,并通过阈值化分割出感兴趣区域,在此基础上,利用Unger平滑去除小的噪声点,最后用局部信杂比（SCR）和移动式管道滤波剔除伪目标,实现运动小目标的准确定位。结果 采用3组不同的红外背景图像序列进行实验,所提算法对不同背景均有很好的抑制效果,与传统Robinson guard滤波方法相比,本文算法不仅能更有效地保留目标的特征信息,而且对3组图像序列的小目标的检测率分别提高了1.1%、2%、11%,虚警率分别降低了14%、12%、16%。结论 本文算法能有效地检测出小目标,具备较高的准确性,对于低信噪比的图像具有良好的适应性。同时,本文算法具有较高的实时处理能力,有利于实现实时性技术应用。     

遥感异常目标的仿生非线性滤波检测

目的 为了解决复杂背景干扰下基于线性滤波异常检测算法无法有效区分复杂背景特征与异常目标特征,导致检测结果虚警率偏高的问题,提出一种面向复杂背景的遥感异常小目标仿生非线性滤波检测算法。方法 受生物视觉系统利用不同属性信息挖掘高维特征机理的启发,该算法通过相关型非线性滤波器综合多波段光谱数据提取高维光谱变化特征作为异常目标检测检测依据,弥补线性滤波抗噪性能差,难于区分复杂背景特征与目标特征的缺点。结果 仿真实验结果验证该算法在仿真数据及真实遥感数据的异常检测效果上有较大改善,在实现快速异常检测的同时提高了检测命中率。结论 本文方法不涉及背景建模,计算复杂度低,具有较好的实时性与普适性。特别是对复杂背景下的小尺寸异常目标具有较好的检测效果。     

灰色预测和混沌PSO的红外小目标检测

在分析红外图像弱小目标和背景特征的基础上,提出了一种基于灰色预测和混沌PSO的红外小目标检测方法.该方法首先采用灰色系统理论中的GM(1.1)模型对红外图像中的背景进行时域预测,并用实际图像减去预测图像得到残差图像,在抑制背景的同时增强了目标;然后提出了混沌粒子群优化(particle swarm optimizati...     

基于小波域HMT的图像杂波抑制方法

针对复杂背景下红外微弱点状运动目标的检测,提出一种基于小波域HMT模型的图像杂波抑制方法。对图像小波系数低频部分建立隐马尔可夫树模型,使用Bayesian准则估计图像背景小波系数,参照杂波抑制模型,得到杂波抑制后图像的信号加噪声模型,并通过计算Kendall秩相关系数和Friedman统计量验证了该方法残留噪声的高斯性和独立性。     

基于高斯背景模型的红外人体运动目标检测技术

针对红外监控中人体运动目标的空洞和拖尾问题,提出了一种基于高斯模型的运动目标检测方法。首先,介绍了红外图像的预处理;其次通过与其他经典的人体运动目标检测算法比较与综合,引入高斯模型,建立背景图像的自适应模型。该种模型主要使用了拟合修正的方法处理了红外监控背景图像中的差分信息,过滤图像中的噪声等相关外部环境干扰因素,从而更新红外图像中的背景信息,提高了红外监控系统图像中人体运动目标的检测清晰度,并进一步提高了红外监控图像的精度。同时,还对该方法进行了必要的仿真实验。仿真结果表明,提出的方法可以准确地检测红外监控图像中的人体运动目标,较好地避免了人体运动速度过快或过慢所产生的拖尾或空洞现象。     

基于像素时域剖面分析的序列图像中弱点目标检测算法

序列图像中弱点目标的实时检测算法,是光学精确制导信息处理系统中的关键算法之一。首先对现有基于像素时域剖面分析的检测算法进行了简要的综述,然后根据不同像素的时域剖面模型对其时域方差变化特性进行了详细分析,提出了一种基于自适应递归方差滤波器的检测算法。对仿真时域序列与真实图像数据进行实验,结果表明该算法可实现检测弱点目标。考虑到该算法可并行、递归计算,因此它在实时制导系统中有良好的应用潜力。