红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及目标检测领域，具体公开一种红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质，获取当前帧图像，将当前帧图像转换为灰度图，并进行均值滤波得到图像M；对图像M计算PCM；对图像M进行金字塔降采样n1倍、n2倍、

【技术实现步骤摘要】
红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质


[0001]本专利技术涉及目标检测领域，尤其涉及红外目标检测领域，具体涉及一种红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质。

技术介绍

[0002]红外弱小目标检测是被动防御系统中最重要的技术之一。一方面由于噪声干扰，小目标通常被淹没在背景杂波中；另一方面，小目标由于没有明显的形状特征及有用的纹理信息，因此小目标的检测极具挑战性。
[0003]当前红外弱小目标检测算法主要分为多帧检测和单帧检测，多帧检测利用多帧图像中运动目标的连续性和相关性实现红外小目标检测，而单帧检测主要利用单帧图像，提取小目标在红外图像中的梯度、灰度、对比度等特征，通过目标增强或背景抑制等方式实现弱小目标检测，相比多帧检测，具有复杂度低，执行效率高，便于硬件实现等优点。然而，单帧检测的很多方案都是关注增强对比度的机制，即突出增强目标，抑制背景区域，但是这些基于人类视觉对比度机制的算法还是存在一些缺陷，有的方案不能很好的抑制背景，有的只能增强高亮目标，有的会平滑目标。
[0004]MPCM(Multiscale patch
‑
based contrastmeasure)算法能够很好的计算目标与背景的对比度，无论目标是高亮的还是比背景暗的都会起到较好的检测效果，但是原算法的多尺度计算时速度较慢，对于分辨率稍大一点的图像，达不到实时处理。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质，通过降采样对图像进行处理，对降采样后的图像计算PCM，再上采样处理，可提高MPCM算法的处理速度，满足实时处理的要求。
[0006]第一方面，本专利技术的技术方案提供一种红外弱小目标检测MPCM加速方法，包括以下步骤：获取当前帧图像，将当前帧图像转换为灰度图，并进行均值滤波得到图像M；对图像M计算PCM，记为第一PCM；对图像M进行金字塔降采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；对各个金字塔降采样后的图像分别计算PCM，获得第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM；分别将第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM对应的对比图进行上采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；基于第一PCM、各上采样后的对比图PCM计算MPCM；根据阈值对MPCM进行二值化，得到目标位置。
[0007]进一步地，该方法具体包括：利用均值卷积核对图像M进行卷积运算得到尺度图像C3；
将各个金字塔降采样后的图像与均值卷积核进行卷积运算分别得到尺度图像C
n1
、C
n2
、
……
、C
nh
；将单个尺度图像C
k
记为C，对应C计算（i，j）点的对比度值D
（i，j）
，得到各个PCM；其中k=3、n1、h2
……
nh。
[0008]进一步地，该方法具体包括通过以下公式计算MPCM：其中，，H为图像的高度，W为图像的宽度。
[0009]进一步地，对MPCM进行二值化时，阈值为；其中，,为的均值，为的标准差。
[0010]进一步地，该方法具体包括：采用3*3均值滤波器对灰度图进行均值滤波。
[0011]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种红外弱小目标检测MPCM加速装置，包括，图像预处理模块：获取当前帧图像，将当前帧图像转换为灰度图，并进行均值滤波得到图像M；降采样模块：对图像M进行金字塔降采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；PCM计算模块：对图像M计算PCM，记为第一PCM；对各个金字塔降采样后的图像分别计算PCM，获得第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM；上采样模块：分别将第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM对应的对比图进行上采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；MPCM计算模块：基于第一PCM、各上采样后的对比图PCM计算MPCM；目标位置确定模块：根据阈值对MPCM进行二值化，得到目标位置。
[0012]进一步地，PCM计算模块通过以下步骤进行PCM计算：利用均值卷积核对图像M进行卷积运算得到尺度图像C3；将各个金字塔降采样后的图像与均值卷积核进行卷积运算分别得到尺度图像C
n1
、C
n2
、
……
、C
nh
；将单个尺度图像C
k
记为C，对应C计算（i，j）点的对比度值D
（i，j）
，得到各个PCM；其中k=3、n1、h2
……
nh。
[0013]进一步地，MPCM计算模块通过以下公式计算MPCM：其中，，H为图像的高度，W为图像的宽度；目标位置确定模块对MPCM进行二值化时，阈值为；其中，,为的均值，为的标准差。
[0014]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种终端，包括：存储器，用于存储红外弱小目标检测MPCM加速程序；
处理器，用于执行所述红外弱小目标检测MPCM加速程序时实现如上述任一项所述红外弱小目标检测MPCM加速方法的步骤。
[0015]第四方面，本专利技术的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有红外弱小目标检测MPCM加速程序，所述红外弱小目标检测MPCM加速程序被处理器执行时实现如上述任一项所述红外弱小目标检测MPCM加速方法的步骤。
[0016]本专利技术提供的一种红外弱小目标检测MPCM加速方法、装置、终端及介质，相对于现有技术，具有以下有益效果：对获取的图像进行预处理后，除了直接对预处理后的图像计算PCM外，还对图像进行降采样处理，对降采样后的图像再计算PCM，最后基于各个PCM计算MPCM确定出目标。本专利技术通过降采样对图像进行处理，对降采样后的图像计算PCM，再上采样处理，最后计算MPCM，可提高MPCM算法的处理速度，满足实时处理的要求。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种红外弱小目标检测MPCM加速方法流程示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例提供的一种红外弱小目标检测MPCM加速方法的一具体实施例流程示意图。
[0019]图3是3*3均值滤波器模板示意图。
[0020]图4是滑动窗口结构示意图。
[0021]图5是本专利技术实施例提供的一种红外弱小目标检测MPCM加速方法的一具体实施例检测结果示意图。
[0022]图6是本专利技术实施例提供的一种红外弱小目标检测MPCM加速装置结构示意框图。
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外弱小目标检测MPCM加速方法，其特征在于，包括以下步骤：获取当前帧图像，将当前帧图像转换为灰度图，并进行均值滤波得到图像M；对图像M计算PCM，记为第一PCM；对图像M进行金字塔降采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；对各个金字塔降采样后的图像分别计算PCM，获得第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM；分别将第n1PCM、第n2PCM、
……
第nhPCM对应的对比图进行上采样n1倍、n2倍、
……
nh倍；基于第一PCM、各上采样后的对比图PCM计算MPCM；根据阈值对MPCM进行二值化，得到目标位置。2.根据权利要求1所述的红外弱小目标检测MPCM加速方法，其特征在于，该方法具体包括：利用均值卷积核对图像M进行卷积运算得到尺度图像C3；将各个金字塔降采样后的图像与均值卷积核进行卷积运算分别得到尺度图像C
n1
、C
n2
、
……
、C
nh
；将单个尺度图像C
k
记为C，对应C计算（i，j）点的对比度值D
（i，j）
，得到各个PCM；其中k=3、n1、h2
……
nh。3.根据权利要求2所述的红外弱小目标检测MPCM加速方法，其特征在于，该方法具体包括通过以下公式计算MPCM：其中，，H为图像的高度，W为图像的宽度。4.根据权利要求3所述的红外弱小目标检测MPCM加速方法，其特征在于，对MPCM进行二值化时，阈值为；其中，,为的均值，为的标准差。5.根据权利要求4所述的红外弱小目标检测MPCM加速方法，其特征在于，该方法具体包括：采用3*3均值滤波器对灰度图进行均值滤波。6.一种红外弱小目标检测MPCM加速装置，其特征在于，包括，图像预处理模块：获取当前帧图像，将当前帧图像转换为灰度图，并进行均值滤波得到图像M；降采样模块：对图像M进行金字塔降采样n1倍、n2倍、
……

【专利技术属性】
技术研发人员：侯小叶，赵成功，杜怡厂，胡传坤，
申请(专利权)人：和普威视光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：