一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法技术

技术编号:23085606 阅读:72 留言:0更新日期:2020-01-11 01:20
本发明专利技术公开了一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,属于原始红外图像处理及目标检测领域,解决现有技术的红外弱小目标检测困难的问题。本发明专利技术在获取的待检测的原始红外图像上建立滑动窗口,根据滑动窗口、滑动窗口的滑动步长和原始红外图像得到备用熵值图像;基于滑动窗口的滑动步长,按照从左往右、从上往下在原始红外图像上滑动一次滑动窗口,得到一个ROI区域,计算ROI区域的分数熵并将其赋值给备用熵值图像对应的像素,继续滑动窗口直到遍历完整个原始红外图像;将赋值后的分数熵图像中的像素值映射到空间[0,255]内得到熵值图像;将熵值图像进行形态学处理后,再确定目标位置与大小,并在原图上进行重定位,即得到检测结果。

A method of infrared dim target detection based on fractional entropy

【技术实现步骤摘要】
一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法
一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,用于红外弱小目标检测,属于原始红外图像处理及目标检测领域。
技术介绍
随着科技的进步,成像武器系统受到越来越多的国家的重视与发展,应用于多个方面,如:导弹预警、导弹拦截、火控系统、灾后监控系统等,而红外检测由于其全天候工作的特性,在成像武器系统中受到青睐。成像武器系统通常使用红外远距离探测,因此其探测的目标往往具有成像面积小,辐射能量弱,目标边缘模糊不清,信噪比较低等特点,将其准确地检测出来具有较大地难度。目前的红外弱小目标检测有:先检测后跟踪(DBT)、先跟踪后检测(TBD)、单帧图像检测。其中,DBT算法用于信噪比较高的情况下,当信噪比较低时,其检测效果不理想。TBD算法在信噪比低时具有较好地检测效果,但是该算法计算繁琐,需要进行多次地全局遍历,很难在硬件上大量应用。单帧图像检测方法有频域类算法、空域类算法。频域类方法要求目标具有较高地频域而背景具有较低地频域,但是实际场所中背景杂波也会有较高地频域,常常造成误检。空域类方法主要利用灰度特性来进行目标检测,但红外弱小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1、在获取的待检测的原始红外图像上建立滑动窗口,根据滑动窗口、给定的滑动窗口的滑动步长和原始红外图像得到备用熵值图像;/nS2、基于滑动窗口的滑动步长,按照从左往右、从上往下的方式在原始红外图像上滑动一次,得到一个ROI区域,计算ROI区域的分数熵并将其赋值给备用熵值图像对应的像素;/nS3、判断滑动窗口是否遍历完整幅原始红外图像,若是,得到分数熵图像,将分数熵图像中的像素值映射到空间[0,255]内,得到映射后的熵值图像,若否,转到步骤S2继续滑动滑动窗口;/nS4、将映射后的熵值图像进行形态学滤波处理后,得到目标的位...

【技术特征摘要】
1.一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、在获取的待检测的原始红外图像上建立滑动窗口,根据滑动窗口、给定的滑动窗口的滑动步长和原始红外图像得到备用熵值图像;
S2、基于滑动窗口的滑动步长,按照从左往右、从上往下的方式在原始红外图像上滑动一次,得到一个ROI区域,计算ROI区域的分数熵并将其赋值给备用熵值图像对应的像素;
S3、判断滑动窗口是否遍历完整幅原始红外图像,若是,得到分数熵图像,将分数熵图像中的像素值映射到空间[0,255]内,得到映射后的熵值图像,若否,转到步骤S2继续滑动滑动窗口;
S4、将映射后的熵值图像进行形态学滤波处理后,得到目标的位置与大小,基于目标的位置与大小在原始红外图像上进行重定位确定目标,最终得到检测结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于,所述步骤S1的具体步骤为:
S1.1、在获取的待检测的原始红外图像上建立滑动窗口,给定滑动窗口的滑动步长;
S1.2、根据滑动窗口、滑动窗口的滑动步长和原始红外图像得到备用熵值图像大小,具体公式为:






其中,I2.cols和I2.rows为备用熵值图像I2的像素列数和行数,floor()表示向下取整数,N为原始红外图像的像素列数,M为原始红外图像的像素行数,n为滑动窗口的像素列数,m为滑动窗口的像素行数,w为水平方向的滑动步长,h为竖直方向的滑动步长;
S1.3、基于备用熵值图像大小,直接创建备用熵值图像。


3.根据权利要求2所述的一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于,所述滑动窗口的大小为6*6,水平方向和竖直方向的滑动步长都为1。


4.根据权利要求1所述的一种基于分数熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于,所述步骤S2的具体步骤为:
S2.1、基于滑动窗口的滑动步长,按照从左往右、从上往下的方式在原始红外图像上滑动一次,得到一个ROI区域;
S2.2、基于梯度为M的量化,对ROI区域内的像素灰度值进行量化,用初始化为0的一维数组a[]统计量化后ROI区域的灰度值的分布情况,其中,a[0]对应ROI区域内灰度值为0的像素个数,a[1]对应ROI区域内量化后的灰度值为M的像素个数,依次类推a[k]对应ROI区域内量化后的灰度值为k*M的像素个数,最后得到ROI区域内的像素灰度值分布情况,根据分布情况得到像素总数为:



S2.3、计算a[]中每一个灰度值占像素总数的比例,并将其对应存储在数组b[]...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭真明刘对虹张鹏飞胡峻崧龙鸿峰魏月露王俊杨春平蒲恬
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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