一种多阶段处理的红外小目标检测方法.pdfVIP

第32卷 第 6期 武汉理工大学学报(鸯鍪差) Vo1．32 N0．6 2OO8年 l2月 JournalofW uhanUniVersityofTechnology I)ec．2OO8 (Transp0rtati0nScienceEngineering) 一 种多阶段处理的红外小 目标检测方法* 姚 迅 李德华 孙贤斌 黄 飞 (华中科技大学图像识别与人工智能研究所 武汉 43OO74) 摘要：提出了一种二阶段红外图像序列小 目标检测方法．该方法 由2个相序的处理阶段组成，即 目 标的预侦测阶段和 目标的确认阶段．在处理的第一阶段，通过快速扫描输入图像，根据视觉特征的 显著性抽取潜在的目标集合．这些潜在的 目标在第二个处理阶段通过双均值滤波方法被进一步地 识别，判断出真 目标，剔除假 目标．统计分析在理论上证实了这种算法结构的高效和合理性．实验 结果表明该方法在运算速度上有显著的优势． 关键词：红外图像 ；小 目标检测 ；多阶段处理；特征抽取 中图法分类号 ：TP391．41 红外检测跟踪算法中一类典型的计算架构是 特征 ，如果能够将原始图像分成若干个大小恰 当 多阶段处理方法，即处理过程 由诸如数据预处理 ， 的区域，使 目标对象能够在相对应的区域内具有 目标检测 ，干扰 目标排除，目标识别 ，连续跟踪，目 显著性 ，就可 以通过 比较每个区域 内各个像素的 标点的选择等多个计算模块组成．针对不同处理 灰度值来确定潜在 目标对象． 过程，已有很 多算法提 出 以实现不 同任务要 这样在第一个处理阶段 ，抽取潜在 目标对象 求 ]． 的工作包含 以下几个步骤． 本文针对红外图像小 目标的检测应用 ，提 出 1)分割输入 图像 将输入 图像按水平和垂 了一个二阶段计算框架．在第一阶段，通过分割图 直方向分割成大小相等的区域．如图1a)所示．输 像并计算视觉特征抽取潜在 目标的集合．在第二 入图像以Q表示，其图像解析度为r。×，．。，将其长 阶段 ，利用双均值滤波方法对潜在的 目标对象实 等分为 格 、宽等分为 格 ，则可得 × 个互不 现进一步 的识别 ，确认真 目标 ，剔除假 目标．这种 相交 的区域Q 每个区域的大小即区域 内的像素 计算架构能够显著地提高算法的效率和效果． 个数为 (r1×r2)／( × )．其 中：=1，2，…， ；一 1，2，… ，．则有 ，，I 1 潜在 目标的抽取 Q—U UQ。，；Q nQ“一 J ll一 1 V ≠ 正V ≠ ；，五一 1，2，… ， ； 第一个阶段的处理 以一种快速的、较低运算 ，Z一 1，2，… ， (1) 强度的方式扫描整个输入图像 ，抽取潜在 目标集 在这个过程中，每一个像素点都被划分到某 合，以便第二阶段进一步处理． 一 个确定的区域内． 红外图像中的小 目标在图像中显示成暗的或 2)求取每个区域 内的显著点 对于每个 已