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《红外图像序列运动小目标检测的预处理算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、国 防 科 技 大 学 学 报第21卷第5期 JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.21No.51999X红外图像序列运动小目标检测的预处理算法研究周卫祥 孙德宝(华中理工大学自动控制工程系 武汉 430074)彭嘉雄(华中理工大学图像识别与人工智能研究所 武汉 430074) 摘 要 就如何检测复杂背景下低信噪比的运动小目标展开讨论,提出了用空间高通滤波方法改善图像质量,达到抑制背景噪声,增强小目标的效果,随后用似然比检测理论进行目标的初步分离,接着采用邻域判决的方法实现运动目标的进一步分离,最后用图像流分
2、析法进行目标的最终检测。实验结果表明,该算法能够对小目标甚至是点目标的运动进行可靠的检测。关键词 目标检测,高通滤波,似然比检测,邻域判决,图像流分类号TN911.7TheStudyofPreprocessingAlgorithmofSmallMovingTargetDetectioninInfraredImageSequencesZhouWeixiangSunDebao(DepartmentofAutomaticControl,HUST,Wuhan,430074)PengJiaxiong(InstituteofPR&AI,HUST,Wuhan,430074)Abstrac
3、tInthispaper,itisdiscussedhowtodetectthelowSNRsmallmovingtargetintheconditionofcompli-catedbackground.Aspacehighpassfilteringmethodispresentedtoimprovetheimagequalityforrestrainingtheback-groundnoiseandenhancingthesmalltarget,thenthelikelihoodratiodetectiontheoryisusedtopickoutasmallnum-be
4、rofpossiblemovingtargetsandtheneighborhoodjudgingmethodispresentedtopickoutthesmallernumberofpos-siblemovingtargets.Finally,thetruetargetmotiontrajectoryisdetectedinmulti-framesuccessiveimagebyuseofim-ageflowanalysismethod.Theexperimentresultindicatesthatthisalgorithmcanreliablydetectsmall
5、target'smotion,eventhepointtarget's.Keywordstargetdetection,highpassfilter,likelihoodratiodetection,neighborhoodjudge,imageflow复杂背景下的运动小目标检测一直是一个难度相当大的问题。为了对运动目标进行有效的检测,必须利用多帧图像的运动信息,将目标的运动特征和运动轨迹的连续性、一致性结合起来进行考虑。图像流分析法通过分析图像序列中像素的速度场分布,可以检测出目标的运动轨迹。在红外寻的制导过程中,需要尽快地截获并锁定跟踪目标。为了提高目标检测的速度,目标
6、检测的预处理就显得相当重要。本文采用高通滤波的方法抑制背景噪声,增强小目标,随后用两步分离法筛选出少量候选运动目标点。经过这样的预处理后,用于检测的候选目标点大为减少,为最后采用图像流分析法进行目标点的检测打下了很好的基础。1 目标检测的预处理红外图像中的运动目标是一些灰度奇异点,其中也包括强噪声干扰点,这些信号主要包含高频分X国家自然科学基金资助项目1999年4月20日收稿第一作者:周卫祥,男,1975年生,硕士生 国防科技大学学报581999年第5期量。因此,首先将原图像进行高频滤波,经过统计分析,可以去除图像中缓慢变化的背景部分和小的
7、噪声干扰点,提取出可能目标点。然后根据目标像素在图像序列中运动的连续性和轨迹的一致性原则,进一步去除其中的不连续点,得到很少量的候选目标点。利用这些为数不多的候选目标点进行图像流分析,避免了直接对全图像作图像流计算,从而大大减少了计算量,提高了处理效率。1.1 空间高通滤波预处理[1]我们知道,一幅M×N的自然景物图像可以按照下列模型进行分解:B(m,n)=S(m,n)+D(m,n),(m,n)∈[0,M-1]×[0,N-1](1)其中,S(m,n)是图像的基本特征,D(m,n)是图像细节和噪声干扰。对于远距离红外
