基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，根据滑动窗口对红外图像进行分解，获得若干个相同大小且相互重叠的图像块，之后，根据kNN方法对所述获得的若干个相同大小且相互重叠的图像块进行聚类处理，获得若干个不同的红外图像块聚类，再根据变分贝叶斯理论模型抑制所述获得的红外图像块聚类中的背景成分，最后对经背景抑制的红外图像块聚类进行重构获得背景抑制后的图像。本发明专利技术有效地抑制红外图像中所包含的高灰度级、起伏剧烈的红外背景，并能够突出目标信息，便于后续的目标分割与检测。

Background suppression method for infrared dim and small target images based on variational Bayesian model

The invention discloses an infrared dim and small target image background suppression method based on a variational Bayesian model. The infrared image is decomposed according to a sliding window, and several image blocks of the same size and overlapping each other are obtained. Then, several image blocks of the same size and overlapping each other are processed according to the kNN method. After clustering processing, several different infrared image blocks are clustered, and then the background components in the obtained infrared image block clustering are suppressed according to the variational Bayesian theory model. Finally, the background suppressed infrared image block clustering is reconstructed to obtain the background suppressed image. The invention can effectively suppress the infrared background with high gray level and sharp fluctuation contained in the infrared image, and can highlight the target information, so as to facilitate the subsequent target segmentation and detection.

【技术实现步骤摘要】
基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法
本专利技术属于数字图像处理领域，具体涉及一种基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法。
技术介绍
由于红外成像探测系统具有被动探测、高度隐蔽和全天时探测的能力而被广泛的应用到自动目标识别设备中。当所关注目标距离红外成像探测系统较远，在红外图像中通常显示为复杂背景中的几个像素点，同时，由于大气衰减及干扰，红外图像中目标与背景的对比度和信噪比较低，其为红外成像探测系统对目标的精确检测带来了巨大的困难。因此，如何从低对比度、低信噪比的红外图像中精确地的检测出目标成为提高红外成像探测系统性能中的一项关键技术。红外弱小目标图像背景抑制是红外成像探测系统精确检测目标的关键步骤。到目前为止，红外图像背景抑制的方法主要包括基于时域、空域、频域和形态学滤波等方法。例如，基于时域轮廓线的下驻点滤波方法在时域上抑制背景杂波，检测运动的红外弱小目标，对于背景变化剧烈、目标运动速度缓慢的红外序列图像效果较差。基于最大中值/均值滤波的红外弱小目标背景抑制方法，在空域上对图像进行处理，极易受窗口大小的影响，当窗口过大时，会导致背景杂波抑制效果变差，且容易在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，其特征在于，该方法为：根据滑动窗口对红外图像进行分解，获得若干个相同大小且相互重叠的图像块，之后，根据kNN方法对所述获得的若干个相同大小且相互重叠的图像块进行聚类处理，获得若干个不同的红外图像块聚类，再根据变分贝叶斯理论模型抑制所述获得的红外图像块聚类中的背景成分，最后对经背景抑制的红外图像块聚类进行重构获得背景抑制后的图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，其特征在于，该方法为：根据滑动窗口对红外图像进行分解，获得若干个相同大小且相互重叠的图像块，之后，根据kNN方法对所述获得的若干个相同大小且相互重叠的图像块进行聚类处理，获得若干个不同的红外图像块聚类，再根据变分贝叶斯理论模型抑制所述获得的红外图像块聚类中的背景成分，最后对经背景抑制的红外图像块聚类进行重构获得背景抑制后的图像。2.根据权利要求1所述的基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，其特征在于，所述根据滑动窗口对红外图像进行分解，具体为：选取大小为m×n的窗口，将窗口在大小为M×N的红外图像矩阵中滑动，通过窗口所覆盖的数据获得若干个大小相同且相互重叠的图像块。3.根据权利要求1或2所述的基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，其特征在于，所述根据kNN方法对所述获得的若干个相同大小且相互重叠的图像块进行聚类处理，具体为：随机选取k个图像块作为聚类的中心，根据kNN方法和欧氏距离最近原则将所有图像块根据分为k个聚类。4.根据权利要求3所述的基于变分贝叶斯模型的红外弱小目标图像背景抑制方法，其特征在于，所述根据变分贝叶斯理论模型抑制所述获得的红外图像块聚类中的背景成分，具体为：步骤一：求得每个聚类Ty中所包含所有t个图像块pi的均值，根据均值去除法去除聚类中所包含的背景成分，获得抑制掉背景后的聚类T'y；步骤二：从聚类T'y中求得原始图像F中第i行j列的fi,j像素的灰度候选值f'i，j在所有候选值中的期望概率；上式中Tk表示包...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦翰林，吕恩龙，延翔，李佳，周慧鑫，曾庆杰，孙永丽，王婉婷，吴金莎，梁瑛，王春妹，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61