[發明專利]一種空中背景下的紅外弱小目標檢測方法

有效

• 申請號: 201810768557.8
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108986130B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 彭真明;張天放;曹思穎;呂昱霄;黃蘇琦;王曉陽;彭凌冰;劉雨菡;楊昕梅;蒲恬;楊春平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 馬林中

1.一種空中背景下的紅外弱小目標檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：輸入一幅大小為m×n的待處理紅外圖像；

步驟2：構造八方向的高提升濾波器和多尺度局部對比度濾波器；

步驟3：根據高提升濾波器對紅外圖像在八個方向分別進行高提升處理，得到I_IHBFi∈R^m×n,i＝1,2,…,8，并根據多尺度局部對比度濾波器分別計算在八個方向的局部對比圖C_i∈R^m×n,i＝1,2,…,8；

步驟4：取所有局部對比圖中每個位置的像素的最小值，生成基于高提升的多方向多尺度的局部對比圖HB-MLCMD∈R^m×n；

步驟5：對步驟4得到的局部對比圖HB-MLCMD∈R^m×n進行閾值分割，得到二值圖并輸出檢測結果；

具體地：所述步驟2的具體為：

構造了如下所示的八個方向的濾波器Filter(2n+1,2n+1)，濾波器的尺寸為[2n+1,2n+1],n＝{0,1,2，…}：

上述公式中，i和j表示當前像素位置的行數和列數；

高提升濾波器H＝Filter(r_h,r_h)，其中，r_h表示濾波器的行尺寸和列尺寸；

多尺度局部對比度濾波器包括背景區域濾波器和目標區域濾波器兩個部分，其中背景區域濾波器S_b＝Filter(r_b,r_b)，r_b表示背景區域的尺寸，目標區域濾波器r_k表示目標區域的尺寸；

所述步驟3的具體步驟為：

步驟3.1：根據如下公式，對輸入紅外圖像I(x,y)在各個方向上進行平滑處理：

I_mi＝H_i*I (9)

步驟3.2：根據如下公式，對圖像在各個方向上進行高提升濾波：

其中，I₀代表原始圖像，I_mi代表在第i個方向上均值濾波得到的平滑圖像，I_IHBFi表示在第i個方向上的高提升圖像；

步驟3.3：定義目標區域和背景區域，兩個區域有同一中心；

步驟3.4：局部差分圖的計算公式如下：

其中，和分別表示在第k個尺度下第i個方向上的局部差分、目標區域均值和背景區域均值，表示第i個方向的目標區域濾波器，S_bi表示第i個方向上的背景區域濾波器；

步驟3.5：根據如下公式計算局部對比圖C_i：

其中C_i表示在第i個方向上的局部對比度，表示在第k個尺度第i個方向上的局部差分。

2.根據權利要求1所述的一種空中背景下的紅外弱小目標檢測方法，其特征在于，所述步驟4的具體步驟為：

根據公式：

用C值代替當前像素值，生成基于高提升的多尺度多方向的局部對比圖。

3.根據權利要求1所述的一種空中背景下的紅外弱小目標檢測方法，其特征在于，所述步驟5中閾值分割的算法為OTSU算法。