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《基于动态规划的红外运动小目标检测算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第33卷第3期红外与激光工程2004年6月Vol.33No.3InfraredandLaserEngineeringJun.2004基于动态规划的红外运动小目标检测算法黄林梅,张桂林,王新余(华中科技大学图像识别与人工智能研究所图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北武汉 430074) 摘 要:针对低信噪比下红外小目标的特点,提出一种改进的实用动态规划算法,通过适当的预处理抑制背景噪声、多帧图像灰度累加以提高信噪比,并由虚警和检测概率确定分割门限,检测出小目标位置及状态。详细地叙述动态规划的计算过程及分割门限的确定方法,以简单的步骤实现对低信噪比小
2、目标的检测。实践证明,改进的动态规划算法不仅能完成检测的任务,而且并行性好,易于硬件实现,为下一步的目标跟踪打下了良好的基础。关键词:动态规划; 低信噪比; 红外图像; 小目标中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:100722276(2004)0320303204DetectingofsmallinfraredmovingobjectbasedondynamicprogrammingalgorithmHUANGLin2mei,ZHANGGui2lin,WANGXin2yu(StateEducationCommissionKeyLaboratoryf
3、orImageProcessingandIntelligentControl,InstituteofPatternRecognitionandArtificialIntelligence,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Anupdatedynamicprogrammingalgorithmispresentedinallusiontothefeaturesofsmallmov2ingobject.Usingthesumofgreylevelinimage
4、sequences,thetargetisbroughtintoprominenceandnoiseissuppressedbytheimagepreprocessingatthesametime.Theprobabilityofdetectingandfalsealarmareusedtodeterminethethresholdofimage,whichcanabstractthesmalltargetaccurately.Anddynamicprogrammingalgorithmperformswellindetecting,anditlaysfo
5、undationsforthetrackinginthenextstep.Keywords:Dynamicprogramming;Lowsignaltonoiserate;InfraredImage;Smalltarget快的反应速度,在很远的距离能及时地发现、跟踪、捕0 引 言获和锁定目标的能力,因此,对目标检测系统提出了更高的要求。这使得小目标的检测更加困难,主要技红外图像小目标检测是精确制导武器的关键技术难点有:术之一。在现代高技术战争中,要求武器系统具备极(1)由于小目标无形状、尺寸等信息,可供检测 收稿日期:2003208201;修订日期:20
6、03210212作者简介:黄林梅(19792),女,重庆人,硕士,主要从事数字图像处理、景象匹配、红外图像的获取及实时目标检测与跟踪方法研究。304红外与激光工程 第33卷算法利用的信息很少;(3)运动速度v具有未知性,但视为匀速运动。(2)在低信噪比情况下,目标极易被噪声淹没,单帧图像处理不能实现对目标的可靠检测,必须对图2 动态规划算法像序列进行处理,因而需要存储和处理的数据量大。(3)由于目标与成像之间存在相对运动,目标图2.1 动态规划基本原理像在视场中出现的位置和运动状态发生变化,逐帧累动态规划用于小目标检测主要基于以
7、下原理:(1)沿着目标运动轨迹进行累积,所得能量必然积信号能量时,可能的轨迹分支数目过多,造成信息[3]处理量增加。最大。在解决复杂背景、低信噪比环境下红外小目标检设Xi为第i帧图像gi上的任意像素点,对序列测的方法之一是先跟踪后检测(TBD)[1],利用图像的(XN,XN-1,⋯,X1)构成的任意轨迹定义累计能量空间和时间信息,在三维图像中对较多的可能轨迹进函数:行跟踪,起初并没对这些轨迹是否代表真实的目标作E(XN,XN-1,⋯,X1)=EN(XN,XN-1)+出判定,而是计算每条跟踪轨迹的后验概率函数。如EN-1(XN-1,XN-2)+⋯+E1(X2
8、,X1)(1)果某条轨迹的后验概率函数值超过规定门限,则认为则目标
