复杂背景下红外弱小目标检测的算法研究综述

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1、第28卷第5期红外技术Vol.28No.52006年5月InfraredTechnologyMay2006复杂背景下红外弱小目标检测的算法研究综述汪国有，陈振学，李乔亮（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：复杂背景下低信噪比弱小目标的自动检测是当今目标自动探测研究尚未解决的一个难题。目前，国内外许多学者已经作过大量的检测算法研究，但还没有建立成熟的理论体系和切实可行的实用算法，尤其是在复杂背景干扰的抑制方面，大部分研究工作所处理的还不是真正的复杂背

2、景。本文在分析和总结国内外现有算法研究的基础上，指出了复杂背景下红外弱小目标检测的发展趋势，并提出了检测跟踪的一些有效技术措施。关键词：复杂背景；弱小目标；信噪比；背景预测中图分类号：TN911.73文献标识码：A文章编号：1001-8891(2006)05-287-06AReviewofInfraredWeakandSmallTargetsDetectionunderComplicatedBackgroundWANGGou-you，CHENZhen-xue，LIQiao-liang(InstituteofPatter

3、nRecognition&ArtificialIntelligence,StateeducationCommissionLaboratoryforImageProcessing&IntelligenceControl,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,HubeiWuhan430074,China)Abstract：Itisanunfathomedanddifficultproblemthatweakandsmalltargetsaredetectedincomplicat

4、edbackgroundandlowSNR.Scholarsathomeandabroadoffermanydetectionalgorithms,butthesealgorithmsaren’tmature,especiallytocomplicatedbackground,andthesealgorithmsalmostdealwithuncomplicatedbackground.Thispapersummarizesexistingalgorithmsofweaktargetsdetectionundercom

5、plicatedbackground,pointsoutweaktargetsdetectiondevelopmentdirectionandreferstomanyefficienttechniquemeasures.Keywords：complicatedbackground；weakandsmalltargets；SNR；backgroundforecast距离及反应速度具有十分重要意义。引言从概念上讲，复杂背景是针对简单背景而言的。在现代化的高技术战争中，武器系统应具备极快所谓简单背景是指背景图像灰度的空间分布

6、是平稳的反应速度和良好的隐身性能，远距离的红外目标探的，灰度的统计均值和方差具有空移不变性，如海面、测技术能很好地满足这一条件，它能及时地发现、跟天空和沙漠等单一物理成分构成的区域图像；而复杂踪目标，实现迅速有效的攻击，是机载武器系统发展背景是指背景图像灰度的空间分布是不平稳的，灰度[1～3]的一个趋势。对于远距离目标，在视场中是以小的统计均值和方差不具有空移不变性，如天海交接目标形态出现的，目标与背景的对比度较低，要保证处、飞机场和港口等多种物理成分构成的复合图像。可靠、稳定、准确地检测并跟踪目标是很困难的。因小目标

7、是指仅含少量像素的目标，其面积较小，不能此，远距离时低对比度红外弱小目标的检测技术是武反映目标的几何轮廓特征，缺乏有效的形状特征，可器系统成败的关键，对于提高新一代精导武器的作战利用的有效信息一般有目标灰度的平稳性和目标运动轨迹的连续性。与背景类似，弱小目标是相对强小目标而言的，强小目标是指与背景灰度差异显著地高收稿日期：2005-10-18作者简介：汪国有(1965―)，男，安徽省休宁县人，教授，于背景方差的小目标；对应地，弱小目标是指与背景博导，主要从事图像建模、匹配制导、计算机视灰度差异不高于背景方差的小目标，因

8、此，复杂背景觉以及目标检测等方面的教学和研究工作。在国下弱小目标检测技术研究就是在背景图像灰度是空内外学术刊物上发表论文80余篇，获国家教委科间非平稳分布的、目标背景灰度差异小于背景方差情技进步一、二等奖多次。况下，研究和开发小目标检测涉及的目标增强变换、287第28卷第5期红外技术Vol.28No.52006年5月Infrare