[發明專利]基于角點高斯特性分析的紅外小目標檢測方法

有效

• 申請號: 201110457141.2
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102567994A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 顧國華;季爾優;陳錢;隋修寶;左超;劉寧;錢惟賢;何偉基;張聞文;路東明;于雪蓮;毛義偉;王士紳;張橋舟;樊曉清
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

技術領域

本發明屬于紅外搜索系統中的目標識別技術，特別是一種基于角點高斯特性分析的紅外小目標檢測方法。

背景技術

隨著目標識別探測技術的發展，目標探測的作用距離要求越來越遠，對應目標在紅外探測器平面的投影越來越小。目前紅外成像系統作用距離可達到幾十公里甚至上百公里，紅外圖像上目標表現為3*3個像素，一股稱為紅外點目標。點目標的信息較之于大目標要少很多，加上大氣的溫度分布不均勻、探測器本身的噪聲等在圖像上呈現出的噪聲點，同時還有復雜背景的干擾，這些都給弱小目標的識別探測帶來一定的難度。目前目標檢測通常只能通過其在圖像中的奇異性來判斷，而提取孤立的奇異點的方法很多，例如小波變換、高通濾波、圖像局部熵、形態學tophat算法、羅賓遜濾波等等。

但隨著紅外弱小目標探測領域的研究越來越廣泛，背景通常會涉及復雜的地物、海面雜波等等，這對于目標探測的信噪比要求也進一步提高。傳統的方法很難達到復雜背景下高信噪比的探測指標。

在本發明中所討論的目標檢測圖像是復雜背景下帶有弱小目標的紅外圖像，其紅外圖像可以描述為：

f(x，y)＝f_T(x，y)+f_B(x，y)+n(x，y)，

1≤i≤M，1≤j≤N，????????????????(1)

式中：f_T(x，y)為弱小目標圖像；f_B(x，y)為復雜背景圖像；n(x，y)為噪聲圖像；M、N分別為圖像的寬度和高度。

紅外目標信號模型為：

fT(x,y)=IT(x,y)=Σl=1nAlh(i,j,xt,yt),---(2)]]>

式中：A_l是目標峰值強度，在較短時間內可以認為是常值；(x_t，y_t)是目標像素位置；n是圖像中目標的個數；h是點擴散函數(PSF)。

對于紅外小目標而言，其點擴散函數可用二維高斯模型來進行建模。假設生成的目標圖像的樣本大小為m×m，二維高斯模型如下：