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1、软件天地中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2007年第23卷第12-1期文章编号:1008-0570(2007)12-1-0248-03基于知识的复杂海空背景抑制Thesuppressionofcomplexbackgroundofseaandskybasedonpreknowledge1毛海岑2张天序1(1.华中科技大学图像识别与人工智能研究所;2.华中光电技术研究所)万鑫WANXINMAOHAICENZHANGTIANXU摘要:研究了复杂海空背景下的红外小目标检测的预处理问题。提出了一种基于小波分解与Hough变换结合的方法,
2、提取海空线,确定小目标的潜在区域。为了进一步抑制目标潜在区域的复杂背景、增强目标,提出一种方向自适应的多级滤波器,使之跟随海空线的角度进行滤波。实验证明,该方法能检测出复杂背景下任意方向的海空线,并有效地抑制目标潜在区域的海空线以及噪声杂波,使目标得到增强。关键词:小波变换;Hough变换;海空线检测;方向自适应的多级滤波中图分类号:TP391文献标识码:AAbstract:Thepretreatmentofthesmalltargetdetectionininfraredimagewithcomplicatedbackgroundofs
3、eaandskyisstudied.AmethodbasedonwavelettransformandHoughtransformisadoptedtolocatetheSea-Sky-line,throughwhichthepotentialtargetareacouldbedecided.Tosuppressthecomplexbackgroundandenhancethesmalltarget,aself-adaptivedirectionalmultilevelfilter技isappliedtothepotentialtarge
4、tbackground,bywhichtheimagecouldbefilteredinthedirectionoftheSea-Sky-line.Theexperi-mentalresultindicatesthattheproposedmethodcoulddetecttheSea-Sky-lineinanydirection;meanwhileitcouldalsoeffectively术suppresstheSea-Sky-line,reducethenoiseandenhancethetargetinthepotentialta
5、rgetarea.Keywords:Wavelettransform,Houghtransform,Sea-Sky-linedetection,self-adaptivedirectionalmultilevelfilter创抑制了海面上各种杂波、噪声的干扰,突出了小目标。引言新1海空线检测简述在现代的海面攻防系统中,目标检测效率直接影响整个系统的效能。而由于海面背景复杂性与随机性,有效的海面背景在海空背景图像中,噪声、杂波频率最高,属于图像的高频抑制算法一直是研究的重点与难点。部分;图像天空及部分海面区域变化平缓,为图像的低频部分。在海
6、空背景中,目标在远处时一般出现在海空线附近。如而我们进行海空线检测时关心的海空交界区域,连同海浪介于果能检测到海空线,就可以缩小检测海面小目标的潜在区域,高低频之间。因此在海空线检测时,要去除图像高频和低频部降低虚警率。因此可以先检测海空线,再在海空线附近抑制背分,以保留海空线信息。本文通过小波变换抑制高频噪声,降低景、搜索目标。分辨率,然后在低频逼近分量图上提取边缘,抑制低频背景。海国内外对海面背景下的小目标检测一些研究基础。研究者空线检测算法流程如下:根据海空线的线性、灰度等特征,提出了各种检测方法。如利用(1)小波变换抑制背景噪声小
7、波变换的多尺度分析特性、灰度特性行扫描等等。不过,这些当对图像通过小波分解后,会得到的低频逼近分量(LL),该方法也具有较大的局限:分量中高频部分得到抑制,可用于分析图像的整体结构特征,同(1)大多数的海空线检测算法假定海空线是水平方向,而在时减小计算量。在海空背景图像中,海空线以及海浪区域起伏较实际应用中这只是一种理想状态。例如,有些导弹在飞行过程大,但由于其有渐变,频谱并不是图像中最高的,属于图像整体中存在低速旋转,拍摄的海空线角度会随之改变;结构特征。因此,当对图像小波分解时,海空线区域的特征会保(2)虽然人们提出各种滤波算法抑制背
8、景、提取目标,但是留在低频逼近分量中,同时小目标、海杂波等影响海空线检测的这些滤波算法没有充分考虑海面背景的特性,对于复杂海面背高频信息得到抑制。景尤其是海空线非水平情况时处理效果并不理想。(
