[發明專利]基于空時聯合局部對比度的紅外弱小目標檢測方法

有效

• 申請號: 201911296343.6
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111027496B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 彭真明;彭閃;柳楊;黃彪;王警予;胡峻菘;韓雅琪;楊璐;且若辰;何勁輝;楊春平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/25;G06T5/00;G06T5/20
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 徐金瓊

1.一種基于空時聯合局部對比度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：在空域圖像上構建3×3大小的滑動窗口，遍歷原始序列圖像的第k幀圖像，通過空域濾波得到第k幀圖像的空域局部對比度響應圖；

步驟2：通過計算連續幀圖像的方差值S_t，再結合相鄰三幀圖像的方差值圖像，通過時域濾波得到第k幀圖像的時域局部對比度響應圖；

步驟3：分別將空域檢測結果與時域檢測結果作歸一化處理，并采用乘性融合方式將二者結合，得到第k幀圖像的空時聯合局部對比度響應；

所述步驟1包括如下步驟：

步驟1.1：構建3×3大小的滑動窗口；

步驟1.2：中心塊T的均值表示為

其中，s*s表示中心塊T的尺寸，滑動窗的尺寸為中心塊的三倍，(m,n)表示中心塊T的中心像素的坐標，(i,j)表示中心塊T中像素的坐標，k表示第k幀圖像；

步驟1.3：構建背景塊與中心塊T的差異測量

其中，表示第i個背景塊的均值；

步驟1.4：構建方向異質性測量

其中，表示在第i個方向上的中心塊T與周圍塊的異質性測量，通過計算四個方向的異質性測量，進一步體現目標與背景的差異；

步驟1.5：構建片間異質性測量

其中，(x,y)表示中心塊T的中心像素的坐標，k表示當前正在計算的第k幀圖像，的作用是增強對比度，當中心滑塊恰好在目標點處時，的值較大，反之，的值較小，以達到保留并增強目標，抑制背景的作用；

步驟1.6：構建空域局部對比度測量

其中，L表示不同的尺度個數，C^l表示第l個尺度上的片間異質性測量，p＝1:p₁，q＝1:q₁，p₁和q₁分別為滑動窗口各自尺度上的行與列，C(p,q,k)表示的是不同尺度時，用p,q表示中心塊T中像素的坐標；

所述步驟2包括如下步驟：

步驟2.1：構建當前幀前后n幀的平均值

其中，k表示第k幀圖像，N_k是一個偶數，表示當前幀前后共2n幀的數目，f(i,j,k-n)表示原始序列圖中的第(k-n)幀圖像,f(i,j,k-n)表示原始序列圖像中的第(k-n)幀圖像；

步驟2.2：構建當前幀前后n幀的方差

其中，f_i表示在共N_k幀的圖像中的第i幀原圖；

步驟2.3：構建時域局部對比度測量

TLC(i,j,k)＝S_t(i,j,k-1)×S_t(i,j,k)×S_t(i,j,k+1)；

所述步驟3包括如下步驟：

步驟3.1：構建歸一化空域局部對比度

其中，max_i,j{SLC(i,j,k)}表示經空域局部對比度濾波后的結果圖像的像素最大值；

步驟3.2：構建歸一化時域局部對比度

其中，max_i,j{TLC(i,j,k)}表示經時域局部對比度濾波后的結果圖像的像素最大值；

步驟3.3：融合空域局部對比度與時域局部對比度,構建空時聯合局部對比度測量

歸一化后的結果，幅值將體現在同一量級，通過融合空域與時域的檢測結果，最終實現紅外弱小目標檢測。