一种基于运动能量估计的弱信号检测方法技术

本发明专利技术旨在提供一种基于运动能量估计的弱信号检测方法，包括以下步骤：A、构建12种目标信号在图像中的运动模型，运动模型大小为5*5；B、将序列图像与运动模型相乘，得到待检测的图像C、对当前帧图像中所有像元逐个扫描，以当前扫描到的像元所在邻域为中心，构建中心邻域块及其对应的上下左右四个方向邻域块，计算梯度，如果四个方向中有三个以上的梯度大于预定的梯度阈值，则以该像元点所在位置为候选目标位置；D、对候选目标点进行高阶能量相关增强，求取目标的能量极大值，输出目标图像；E、对序列图像进行同样处理，将所有目标图像进行叠加，获得目标运动轨迹图像。本发明专利技术能够有效剔除噪声提取真实目标，极大提高算法的检测率。极大提高算法的检测率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运动能量估计的弱信号检测方法


[0001]本专利技术涉及计算机图像处理领域，具体涉及一种基于运动能量估计的弱信号检测方法。

技术介绍

[0002]红外弱小目标检测在军事、遥感监测，森林火灾监测等方面应用广泛，但由于大气气溶胶、探测距离较远、成像过程中所产生的随机噪声等因素影响，使得目标在图像上呈一个较小的亮点，缺乏纹理特征，甚至淹没于复杂的背景中，给小目标检测带来较大的难度。
[0003]在低信噪比下的弱小目标检测中，目标能量有可能低于杂波能量，经过图像预处理后仍难以通过阈值分割来提取目标，需要单帧检测与多帧关联检测相结合。传统的管道滤波是较常见的多帧检测算法之一，但管道滤波有较大的局限性，对于不移动的目标或者背景发生快速移动时，算法失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种基于运动能量估计的弱信号检测方法，该方法能够有效剔除噪声，从而提取真实目标，极大提高算法的检测率。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]所述的基于运动能量估计的弱信号检测方法，包括以下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于运动能量估计的弱信号检测方法，其特征在于包括以下步骤：A、构建12种目标信号在图像中的运动模型，运动模型大小为5*5；其中第1
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4种运动模型的运动方向分别为水平、垂直和两个对角线方向，第5
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12种运动模型的运动方向为随机方向；B、将序列图像分别与运动模型相乘，得到待检测的图像；C、设定邻域块尺度大小以及梯度阈值，对当前帧图像中所有像元逐个进行扫描，以当前扫描到的像元所在邻域为中心构建中心邻域块，接着在中心邻域块的上下左右四个方向上选取同样尺度的邻域块，求取其灰度均值，分别计算中心邻域块与四个方向上邻域块之间的梯度，如果四个方向中有三个以上方向的梯度大于预先设定的梯度阈值，则认为像元为候选目标点，否则剔除；D、对候选目标点进行高阶相关能量增强，求取目标点的能量极大值，输出得目标图像；E、对序列图像进行同样处理，得到各帧图像的目标图像，将所有目标图像进行叠加，获得目标运动轨迹图像。2.如权利要求1所述的基于运动能量估计的弱信号检测方法，其特征在于：所述的步骤B中的预处理具体为通过各向异性背景估计进行滤波，去除图像中的背景杂波。所述的步骤B中，序列图像先经过各向异性背景估计进行预处理，然后再与运动模型相乘。3.如权利要求1所述的基于运动能量估计的弱信号检测方法，其特征在于：预处理后的图像分别与运动模型相乘，表达式为:其中，k＝1,2,...,12，代表12种运动模型的序号，x,y代表像元的位置，m,n代表模板的半径，T
k
(x,y)代表运动模型，F0代表预处理后的图像，t
N
代表第N帧图像。4.如权利要求1所述的基于运动能量估计的弱信号检测方法，其特征在于：所述的邻域块尺寸为3*3—11*11。5.如权利要求1所述的基于运动能量估计的弱信号检测方法，其特征在于：所述的步骤C中，构建中心邻域块及其对应四个方向上邻域块并求取均值的公式为：其中，mid代表目标所在邻域；up_mean、down_mean、left_mean、right_mean、mid_mean分别代表对上下左右及中心邻域块的均值，L为邻域块的尺度大...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊香所，覃文琳，李居柳，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：