基于自适应尺度的小目标检测方法-论文.pdf

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1、第41卷第4期光电工程Vo1．41，NO．42014年4月Opto—ElectronicEngineeringApril，2014文章编号：1003—501X(2014)04—0009—06基于自适应尺度的小目标检测方法杨斯涵(成都理工大学信息科学与技术学院，成都610059)摘要：传统的光电成像跟踪系统中，通常采用固定尺度的滤波器对图像中的小目标进行检测。由于目标与系统距离的改变，通常会带来其成像特征尤其是大小的不断变化，这种特点导致传统的固定尺度检测器难以适应目标大小的改变，无法获得最优的提取结果。针对这一问题，提出了一种尺

2、度自适应的小目标检测方法。基于拉普拉斯尺度空间理论，利用对尺度归一化的拉普拉斯图像的分析，达到了目标信号增强的同时抑制背景杂波的效果，分别在空间与尺度上求得了最优的目标特征参数，完成了对不同尺度最优的小目标检测。通过仿真与外场试验表明，该方法显著提高了系统对小目标尤其是大小不断变化目标的检测能力。关键词：目标尺度：小目标检测；自适应尺度；拉普拉斯尺度空间中图分类号：TP391；V556文献标志码：Adoi：10．3969~．issn．1003—50IX．2014．04．002SmalltargetDetectionMethodB

3、asedonAdaptiveScaleYANGSihan(SchooloflnformationScience＆Technology，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，Ch／na)Abstract：Inthetraditionalphotoelectrictrackingsystem，thefixedscalefilterisusuallyusedfortargetdetection．Thetargetfeaturesespeciallythetargetsizeischan

4、gingallthetimeduetothedistancechangebetweenthetargetandtrackingsystem．Itresultsinthefilternotsuitableforthetargetsizechanging，anditisdificultforthesystemtoobtainthebestextractionresults．Forthisquestion，asmalltargetdetectionmethodbasedonadaptivescaleisproposed．Basedon

5、theLaplacianscale—spacetheory,thenormalizedLaplacianscale—spaceimagesarestudied，thetargetsignalisenhancedandthenoiseissuppressedatthesametime．Byfindingthebestparameteroftargetbothinthescaleandspace，thesmalltargetswithdiferentscalecouldbedetectedefectively．Thesimulati

6、ontestandtheexperimentalresultsshowthatthemethodproposedimprovedthedetectioncapabilityofthesystemforsmalltargetwithdiferentsizeremarkably．Keywords：targetscale；smalltargetdetection；adaptivescale；Laplacianscalespace0引言光电成像目标跟踪与识别系统中，目标特性随着时间的变化在不断的改变。远距离的来袭目标，其在图像上的大小初

7、期通常较小甚至只占据了几个像元，此时目标特陛微弱，对比度较低。当目标距离成像设备越来越近时，其大小会逐渐增大，同时对比度等特性通常也逐渐增强。传统固定尺度滤波器的小目标检测方法如形态学滤波法以及匹配滤波法等，虽能够在一定程度上去除背景杂波，但由于没有从目标的大小出发去选择滤波器，因此对这种变化较大目标的检测效果显得不足。图1显示了某目标在不同距离下成像大小的情况，在图1(a)所示远距离条件下，目标成像较小，所压像元数为2x2，随着目标与成像设备距离的接近，所压像元数为5x5，这种不同目标特性情况下需要采用不同尺度的滤波器进行处理

8、才能达到最优收稿日期：2014—01-13收到修改稿日期：2014—03一O1基金项目：国家高新技术研究发展863计划资助项目(G107309)作者简介：杨斯~,(1980一)，女(汉族)，四川岳池人。讲师，博士，主要研究方向：成像目标识别与跟踪、图像处理。E-