一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法，包括：获取海上船舰的红外图，对所述红外图进行预处理，以在所述红外图中抑制背景信息；对进行所述预处理后的所述红外图，采用ITTI模型提取所述海上船舰的亮度信息和方向信息，以得到所述海上船舰在所述红外图中的显著图；对所述显著图采用局部对比算法，所述局部对比算法利用目标与其周围背景间的对比度提高图像的信噪比，以检测所述显著图中的红外船舰目标。本发明专利技术充分利用目标与其周围背景之间的对比度，提高图像的信噪比，有效检测红外船舰目标，得到海上船舰红外目标图。目标图。目标图。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法


[0001]本专利技术涉及红外图像目标检测
，具体涉及一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法。

技术介绍

[0002]红外图像中，目标的灰度值仅呈现目标与背景间的辐射强度，当温度高时，呈现视觉效果显著，温度低时，目标偏暗，与可见光图像有着明显的差别，也增加了判别目标的难度。海上红外图像舰船目标识别技术首先对海上舰船进行红外探测并成像，利用数字图像处理技术对图像进行处理，从复杂的外界背景中对可能为舰船目标的区域完成检测，并识别出是否为真实舰船目标。
[0003]现有技术中，由于红外探测器本身存在性能限制和内部噪声影响，再加上处于海上恶劣环境中，其所生成的图像存在信噪比低、对比度低的现象。同时红外成像设备多处于运动状态，而舰船目标也多处于非静止状态，所以现有的红外舰船图像存在边缘模糊、细节信息不清晰的问题。且存在不能抑制海面杂波、云雾的干扰，以及不同尺寸和尾迹的影响，使得目标无法高效检测问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了提供一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法。旨在解决红外舰船图像存在边缘模糊、细节信息不清晰以及目标无法高效检测的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供了一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法，包括：
[0007]步骤S1：获取海上船舰的红外图，对所述红外图进行预处理，以在所述红外图中抑制背景信息；
[0008]步骤S2：对进行所述预处理后的所述红外图，采用ITTI模型提取所述海上船舰的亮度信息和方向信息，以得到所述海上船舰在所述红外图中的显著图；
[0009]步骤S3：对所述显著图采用局部对比算法，所述局部对比算法利用目标与其周围背景间的对比度提高图像的信噪比，以检测所述显著图中的红外船舰目标。
[0010]优选的，在所述步骤S1中，对所述红外图进行预处理包括：采用均值滤波对所述红外图进行去噪处理。
[0011]优选的，所述均值滤波对所述红外图进行去噪处理具体包括：选取3
×
3大小的卷积核，采用顺序统计均值滤波器将所述红外图中的子块区域中当前像素点的像素与其卷积核内的所有像素点的平均值进行对比，
[0012]所述均值滤波以使得所述红外图的图像平滑并将所述图像的像素中的所有噪声或其他信息与所述图像的背景合并。
[0013]优选的，在所述步骤S2中，对进行所述预处理后的所述红外图，采用ITTI模型提取所述海上船舰的亮度信息和方向信息，所述提取所述红外图中的的亮度信息具体包括：
[0014]对所述预处理后的所述红外图进行高斯滤波，得到滤波后的图像，对所述滤波后的图像进行下采样，构建所述海上船舰的灰度高斯金字塔，保留卷积结果图像的偶数行和偶数列的数据，去除奇数行和奇数列的数据。
[0015]优选的，在所述灰度高斯金字塔中，对不同尺度大小的图像进行跨尺度减操作，以在所述灰度高斯金字塔中提取得到亮度特征图和方向特征图。
[0016]优选的，对所述红外图的亮度特征和方向特征进行归一化处理，采用所述ITTI模型中的归一化函数对所述亮度特征图和所述方向特征图进行归一化处理。
[0017]优选的，将所述归一化处理后的所述亮度特征图和所述方向特征图进行加权融合，得到所述显著图。
[0018]优选的，在所述步骤S3中，所述目标与其对应背景之间的对比度d的表达式为：
[0019]d＝m
T
‑
m
B
[0020]其中，m
T
是目标区域的像素灰度均值，m
B
是相关背景区域的像素灰度均值。
[0021]优选的，在所述步骤S3中，所述局部对比算法的定义为：
[0022]C＝(max
k∈[1,2,...,K](|d
k
|)
‑
min
k∈[1,2,...,K](|d
k
|))2[0023][0024]其中，C表示改进的局部对比度目标检测算法的参数值，k表示图像中的第k个尺度，d
k
表示在第k尺度下的局部对比图，|d
k
|表示d
k
的绝对值，和分别表示在窗口尺度为第k尺度下的目标区域均值和其周围背景区域的均值。
[0025]优选的，对所述显著图采用局部对比算法，得到改进的局部对比度响应图，采用自适应阈值分隔所述局部对比度响应图中的检测目标，所述阈值θ的表达式为：
[0026]θ＝λ+ε
×
σ
[0027]其中λ表示改进的局部对比度响应图的均值，σ表示改进的局部对比度响应图的方差，ε表示根据经验确定的常值。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术通过对于海上船舰的红外图采取预处理操作，采用均值滤波对红外图进行去噪处理，在红外图像中抑制背景信息；利用ITTI模型提取其亮度以及方向信息，初步得到船舰在红外图中的显著图，使得船只与背景的对比更鲜明；同时，提出一种改进的局部对比算法，充分利用目标与其周围背景之间的对比度，提高图像的信噪比，有效检测红外船舰目标，得到海上船舰红外目标图。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，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：
[0031]图1为本专利技术一实施例提供的基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术一实施例提供的外红船舰目标检测步骤示意图；
[0033]图3为本专利技术一实施例提供的红外图船舰目标检测结果对比图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图1至图3具体实施方式对本专利技术提出的基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0035]为解决现有的红外舰船图像存在边缘模糊、细节信息不清晰以及目标无法高效检测的问题，参考图1所示，本实施例提供一种基于改进显著图局部对比的红外舰船目标检测方法，包括：
[0036]步骤S1：获取海上船本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
其中，C表示改进的局部对比度目标检测算法的参数值，k表示图像中的第k个尺度，d
k
表示在第k尺度下的局部对比图，|d
k
|表示d
k
的绝对值，和分别表示在窗口尺度为第k尺度下的目标区域均值和其周围背景区域的均值。10.如权利要求9所述的基于改进显著图局部...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟东，陆忠心，杨勇，龚春彬，刘涛，祝庆华，胡成潇，汪洋，王宗祺，唐从炜，陈禹璁，张秋实，杨依林，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：