[發明專利]一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法

有效

• 申請號: 201910830770.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110660028B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 朱虎;張杰克;鄧麗珍
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/40;G06V10/44
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了圖像處理技術領域的一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，旨在解決現有技術中對小目標識別難度大、準確率低的技術問題。所述方法包括如下步驟：利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣；利用原圖像的結構元素矩陣對原圖像進行聯合邊緣濾波形態學腐蝕，獲取腐蝕后圖像，作為背景圖像；基于原圖像和背景圖像進行頂帽變換，獲取結果圖像；利用自適應閾值對結果圖像進行目標識別。

技術領域

本發明涉及一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，屬于圖像處理技術領域。

背景技術

近年來，紅外熱成像技術越來越廣泛地應用于各個領域，其中紅外小目標檢測技術在紅外搜索與跟蹤、紅外告警和精確制導等系統中發揮了關鍵性作用。以機載航空武器為例，為盡早發現空中和地面目標，以爭取足夠多的反應時間，勢必要延長目標的識別距離，而遠距離目標在視場中常常以小目標的形態出現，由于小目標的對比度一般都很低，難以可靠、穩定地檢測并跟蹤；同時，由于目標物和周圍環境存在熱交換，空氣對熱輻射有著散射和吸收作用，同時受到戰場復雜環境、探測器內部噪聲等多重因素影響，致使紅外圖象中的目標圖像往往只占有一個或幾個像素的面積，目標與背景之間的對比度較低，邊緣模糊，導致目標圖像幾乎淹沒在雜波背景中，不具有形狀和結構信息，有時甚至可能丟失目標。因此，在紅外小目標檢測過程中，可利用信息主要為“面”信息以及灰度和運動信息，給小目標檢測帶來了很大的難度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，以解決現有技術中對小目標識別難度大、準確率低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，包括如下步驟：

利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣；

利用原圖像的結構元素矩陣對原圖像進行聯合邊緣濾波形態學腐蝕，獲取腐蝕后圖像，作為背景圖像；

基于原圖像和背景圖像進行頂帽變換，獲取結果圖像；

利用自適應閾值對結果圖像進行目標識別。

進一步地，還包括：

利用聯合邊緣濾波函數對腐蝕后圖像的局部像素進行運算，生成腐蝕后圖像的結構元素矩陣；

利用腐蝕后圖像的結構元素矩陣對腐蝕后圖像進行聯合邊緣濾波形態學膨脹，獲取膨脹后圖像，作為背景圖像。

進一步地，利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣，包括：

選取與形態學結構元素大小相同的操作區域對原圖像遍歷，所述操作區域大于目標；

以聯合邊緣濾波函數作為結構元素函數，基于原圖像的局部像素生成局部結構元素；

遍歷操作區域內像素，基于局部結構元素生成原圖像的結構元素矩陣。

進一步地，利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣，還包括：對原圖像像素進行歸一化處理。

進一步地，對原圖像像素進行歸一化處理，包括：將原圖像像素的灰度級除以256，作為像素的值。

進一步地，所述局部結構元素，其表達式如下：