基于GLRT的红外多光谱弱小运动目标检测

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1、第30卷第2期红外与毫米波学报Vol．30，No．22011年4月J．InfraredMillim．WavesApril，2011文章编号:1001－9014(2011)02－0149－07基于GLRT的红外多光谱弱小运动目标检测*王暕来，杨春玲，戴景民(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要:针对多光谱红外图像序列中未知光谱辐射强度、位置和速度的弱小运动目标检测问题，建立了与之相应的基本框架模型．对于这种含参信号的复合假设检验问题，采用广义似然比检验(GLRT)得到了该问题的检测算子，同时利用速度滤波器组在实际应

2、用中实现了该检测算子．从理论角度估计了该算法的虚警概率和检测概率，并通过计算机仿真验证了上述分析结果．为了评估该算法的有效性，采用人工合成的多光谱红外图像序列对其进行测试，结果说明该算法对于低信噪比条件下的弱小运动目标具有良好的检测效果．关键词:弱小目标检测;多光谱红外图像序列;广义似然比检验;速度滤波器中图分类号:TJ765．4;TP751文献标识码:ADimmovingtargetdetectioninmultispectralIRimagesequencebasedonGLRT*WANGJian-Lai，YANGChun-Ling，DA

3、IJing-Min(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract:ThescopeofthispaperaddressedtheproblemofdetectingadimmovingtargetfromasequenceofmultispectralIRcubes．Thedetectionproblemwasformulatedinageneralframework，assumingunkn

4、owntargetamplitude，positionandvelocity．Thiscompositehypothesistestingproblemwasapproachedbymeansofthegeneralizedlikelihoodratiotest(GL-RT)theory．Thedetectorstructureanditsactualimplementationbasedonvelocityfilterswerediscussedindetail．Approx-imatedexpressionsofthefalsealarm

5、anddetectionprobabilitieswereobtainedandvalidatedbymeansofsimulation．Totesttheeffectivenessofthedetectionalgorithm，thedetectionresultsobtainedonasetofsyntheticmultispectralIRimagese-quenceswerepresentedanddiscussed．Theseresultsindicatethatthealgorithmproposedcanobtainagoodp

6、erformanceondimtargetdetectionwithlowSNR．Keywords:dimtargetdetection;multispectralIRimagesequence;generalizedlikelihoodratiotest;velocityfilterPACS:42．30．Va，02．50．Le，02．50．Ng不具有任何形状尺寸、立体角度，此时亦无法应用空引言［1，2］间几何特性有效识别目标，即目标的空间和时目前的红外成像探测识别技术以宽带探测为基间信息无法有效提取．这些问题严重制约着现有宽础，其根本方法是

7、目标空间和时间特征信息的融合带红外成像探测识别体制的应用绩效．判别．在超远距离点目标探测识别中，大部分研究利随着窄带成像探测技术的发展，研究人员在充用运动轨迹特性、空间几何特性探测识别空间运动分挖掘空间、时间信息的基础上，开始进一步融合窄［3］目标，然而随着光电对抗技术在现代战争中的深入带红外多光谱信息来探测识别目标．由于光谱信应用，尤其是新型诱饵的快速发展弥补了以往红外息本身是由物质内在的性质决定的，所以通过对物诱饵空间和时间特征信息不逼真的问题．当诱饵与质光谱信息的分析可以获得通常其它方法不能获得目标具有近似相同的运动特性时，单一依靠轨迹

8、特的目标固有属性．利用光谱信息差异作为抗干扰措性就难以识别目标，同时由于距离较远，目标和诱饵施也是红外技术的一个发展方向，有着非常广阔的收稿日期:2010-05-2