近地面场景红外小目标检测方法技术

本发明专利技术公开一种近地面场景红外小目标检测方法，包括如下步骤：(10)红外图像预处理：采用混合滤波算法，对红外图像进行预处理；(20)背景抑制：采用罗宾逊滤波，对预处理红外图像进行背景抑制，得到背景抑制红外图像；(30)目标增强：计算背景抑制图像的积分图，计算背景因子参数，利用背景因子参数重新调整图像，得到目标增强图像；(40)目标潜在区域质心获取：对目标增强图像进行阈值分割，形态学处理，连通域标记，获得目标潜在区域的质心坐标；(50)目标真实坐标获取：对潜在目标进行时域关联，航迹判别，获得目标真实坐标。本发明专利技术的小目标检测方法，鲁棒性强、虚警率低、探测精度高。

Detection of Infrared Small Targets in Near-Ground Scene

The invention discloses an infrared small target detection method for near-ground scenes, which comprises the following steps: (10) infrared image preprocessing: using hybrid filtering algorithm to preprocess the infrared image; (20) background suppression: using Robinson filtering to suppress the background of the preprocessed infrared image to obtain the background suppressed infrared image; (30) target enhancement: calculating the integral of the background suppressed image. Graph, calculating background factor parameters, using background factor parameters to adjust the image to get the target enhanced image; (40) Target potential area centroid acquisition: target enhanced image threshold segmentation, morphological processing, connected area marking, obtain the target potential area centroid coordinates; (50) Target real coordinate acquisition: time-domain correlation of potential targets, track discrimination, acquisition Get the real coordinates of the target. The small target detection method of the invention has strong robustness, low false alarm rate and high detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
近地面场景红外小目标检测方法
本专利技术属于红外目标探测
，特别是一种鲁棒性强、虚警率低、探测精度高的近地面场景红外小目标检测方法。
技术介绍
近年来，随着社会经济和科学技术的发展，在军用方面，用红外探测器探测具有红外辐射特性的小目标的红外小目标探测技术被广泛应用于红外制导系统，红外预警系统以及海事监视系统等领域，在民用方面，红外小目标检测也开始应用于无人机探测和安防监控等领域。总的来说，红外小目标检测技术在军事和民用上都具有很高的应用价值。在国外，红外小目标检测技术在上个世纪七十年代开始就逐渐引起关注，包括美国的NASA、空军研究实验室、麻省理工学院等众多研究机构都在这方面取得了很多优秀的成果。而一些知名期刊也不断刊登一些最新的红外小目标探测领域的成果，包括InfraredPhysicsandTechnology、IEEETransactiononImageProcessing与IEEETransactiononSignalProcessing等。在国内，也逐步加强了红外小目标探测领域的研究，已经形成了一定的成果。国内的主要研究机构包括长春光机所、国防科技大学和南京理工大学。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近地面场景红外小目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)红外图像预处理：采用混合滤波算法，对红外探测器采集到的包含近地面场景小目标的红外图像进行预处理；(20)背景抑制：采用罗宾逊滤波，对预处理之后的红外图像进行背景抑制，得到背景抑制红外图像；(30)目标增强：计算背景抑制图像的积分图，根据目标局部对比度特性，计算背景因子参数，利用背景因子参数重新调整图像，得到目标增强图像；(40)目标潜在区域质心获取：对目标增强图像进行阈值分割，获得目标潜在区域，然后进行形态学处理，并进行连通域标记，最后使用灰度加权法获得目标潜在区域的质心坐标；(50)目标真实坐标获取：采用基于目标运动特征...

【技术特征摘要】
1.一种近地面场景红外小目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)红外图像预处理：采用混合滤波算法，对红外探测器采集到的包含近地面场景小目标的红外图像进行预处理；(20)背景抑制：采用罗宾逊滤波，对预处理之后的红外图像进行背景抑制，得到背景抑制红外图像；(30)目标增强：计算背景抑制图像的积分图，根据目标局部对比度特性，计算背景因子参数，利用背景因子参数重新调整图像，得到目标增强图像；(40)目标潜在区域质心获取：对目标增强图像进行阈值分割，获得目标潜在区域，然后进行形态学处理，并进行连通域标记，最后使用灰度加权法获得目标潜在区域的质心坐标；(50)目标真实坐标获取：采用基于目标运动特征的航迹关联算法，对潜在目标进行时域关联，进而对航迹进行判别，分割出真实航迹，从而获得目标真实坐标。2.根据权利要求1所述的小目标检测方法，其特征在于，所述(10)红外图像预处理步骤具体为：对于一个尺寸为N×N的图像窗口，以混合滤波算法表示为：式中，Gmix(x,y)表示混合滤波结果，f(i,j)表示原始红外图像中位置(i,j)的灰度值，N为窗口大小，med{}为取中值操作。3.根据权利要求2所述的小目标检测方法，其特征在于，所述(20)背景抑制步骤具体为：按下式预处理之后的红外图像进行滤波，得到背景抑制红外图像，上式中，fRobinson(i,j)为罗宾逊滤波后的图像，l表示滤波窗口大小，若l取7，则可以对3×3大小的目标进行保护。，max为求最大值，min为求最小值，med为求中值操作。4.根据权利要求3所述的小目标检测方法，其特征在于，所述(30)目标增强步骤包括：(31)积分图计算：对背景抑制红外图像中每个像素点计算其邻域内的灰度值累加值H，其公式如下：式中，f(i,j)表示原始红外图像中位置(i,j)的灰度值，R表示邻域的范围；(32)背景因子参数计算：计算每个像素点的背景因子，公式如下：其中，H表示该像素邻域内的灰度累加值，该值越大，则该点所在的位置背景越复杂。α为比例系数，R表示邻域...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钱，钱烨，顾国华，钱惟贤，朱国强，杨文广，杨锦清，孔筱芳，周骁骏，张骏，刘泽伟，陈雪琦，王凡，刘维习，
申请(专利权)人：南京理工大学，南京理工晟奥光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32