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强起伏条件下红外小目标检测算法研究

为了解决红外慢速小目标检测问题,本文提出了时域红外小目标检测方法。首先引入图像序列中背景像素、慢速目标像素以及杂波像素的时空域统一模型。然后基于时域差分模型提出了红外慢速小目标时域检测算法,算法共分为两步:相关检测和广义似然比检测。经过相关检测后,图像序列中的噪声几乎完全被门限所抑制,只有极少数噪声像素、全部目标像素和一小部分杂波像素可以通过相关检测门限。为了进一步从通过相关检测门限的像素中检测出目标,又提出了一种新的广义似然比检测方法。这种经过改进的广义似然比检测能够进一步抑制噪声和杂波,提高检测的性能。分析表明,时域目标检测算法能够以很高的检测概率和很低的虚警概率完成目标的检测,实验方法也证实红外缓慢变化背景中小目标时域检测算法具有很好的性能。根据对红外慢速小目标检测问题的分析,结合预警卫星目标检测项目,在分析预警卫星目标检测应用背景的基础上,指出预警卫星目标检测是一种缓慢变化背景中的快速目标检测,然后提出了一种基于时域的预  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

复杂云背景下红外运动小目标检测算法研究

高度的机动性、隐蔽性是当前武器系统发展的主要方向之一。许多武器系统本身就是运动目标,如航母战斗群、弹道导弹、巡航导弹、运程战略轰炸机等。为对抗这一类武器就必须发展快速反应和远程预警能力。因此,实现卫星侦察预警系统的星上运动目标检测和识别就成为迫在眉睫的课题。文章围绕导弹预警卫星红外图像的信息处理任务,研究了云背景条件下的小目标检测问题。根据红外图像中运动目标的特性和杂波特性,本文提出了基于中值差滤波(MSF)的小目标检测算法。实验表明所给的算法性能稳定,能够适应多种特征的云背景。论文共分四章,具体内容安排如下:第一章为绪论,介绍了本课题的应用背景,并分析了星上运动目标检测识别的技术难点,对目前小目标检测的代表性方法作了概括介绍,然后给出了本文的研究思路。第二章主要研究基于背景抑制的红外运动小目标检测方法,考虑到红外图像特性及星上检测的要求,提出了融合MSF和边缘检测算子的小目标检测算法。针对大尺寸红外扫描图像数据量大的情况,又给...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

红外小目标检测方法研究

近年来,随着计算机和数字图像处理技术的飞速发展,红外成像技术开始广泛应用于制导、跟踪、自动控制、人工智能等诸多领域。研究低信噪比红外小目标的实时检测算法,可以扩展各种传感器的作用距离,尽可能早的发现目标、捕捉目标,提高红外成像系统的智能化,这对现代高科技战争具有很重要的意义。低信噪比小目标检测困难在于:目标信噪比低,无纹理特征可以利用,供可靠检测目标的信息太少,那些以单帧检测为基础的先检测后跟踪(DBT)的检测方法难以检测出小目标,只有依靠序列图像的三维信息来提取目标,这就是先跟踪后检测(TBD)的小目标检测思想。本文以红外小目标图像的特性为基础,开展了对先跟踪后检测算法的研究。其中红外图像预处理是红外小目标检测系统的一个重要环节,它的目的是为了抑制各帧图像中的背景噪声,削弱其对红外小目标的影响,提高信噪比,减少后续处理的计算量。本文详细介绍了几种常用的预处理方法,并通过实验仿真,分析了各种方法的优缺点,在实际的场景和检测中,要...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

复杂云层背景下红外小目标检测方法研究

复杂红外场景中小目标的检测问题是红外成像系统中一个热点问题,探索和研究新的小目标检测理论和算法以及如何将现有的检测理论用于小目标情况是十分重要的课题具有深远的意义。本文首先给出了红外小目标的一些相关概念和红外图像的数学描述,在此基础上围绕红外弱小目标检测问题对红外图像中的三个要素(目标、背景和噪声)进行了相应的分析。小目标在图像中的灰度可以不是最高的,但是在目标所在的局域背景中是较为突出的,也就是说小目标在局部背景中应具有一定的对比度,且没有形状信息。其次介绍了几种常用的背景消除算法和目标检测算法,并对两者分别进行了分析与比较。通过分析各种常见的空间域滤波方法,我们可以在将各种方法分为两类:第一类是通过一些有效的空间域低通滤波方法实现对红外复杂背景的估计,再由与图像对应的像素求差来实现背景对消,提高滤波后图像的信噪比;第二类是通过引进一些有效的特征量,实现对图像中具有高频特性的小目标对象的直接描述。通过进一步的研究发现,小目标呈...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

红外弱小目标检测技术研究

低信噪比条件下的小目标检测问题一直是近些年来国内外学者研究的一个热门课题。目前,围绕这一课题已经发展了许多有实际意义的检测算法和处理机体系结构。由于红外图像本身起伏背景复杂而小目标又只占一个或几个像元,往往淹没在背景中,造成信噪比太低而无法进行检测。因此,在对前人研究工作进行了分析讨论的基础上,根据起伏背景红外图像的统计特性,本文提出了一种空间匹配滤波算法的改进算法。理论和实验结果表明,该方法对于抑制强起伏的红外背景是十分有效的。在滤波后,又采用自适应门限分割方法对抑制了背景的红外图像加以进一步的处理,得到了仅含有少量可疑目标的二值化图像,从而为后面的序列图像检测方法提供了有利条件。在此基础上,本文重点研究了基于图像序列的运动小目标检测技术。在这里,采用基于邻域判决的方法,即根据目标运动的连续性和规则性,利用相邻帧中可疑目标之间的位置关系进行目标检测的方法,对前面处理过的二值图像进行了跟踪检测,并在实验中取得了比较理想的效果。  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

《测绘科学》2010年06期
测绘科学

邻近辐射的精确计算研究

1引言平坦地形上,如果忽略地表与大气之间的多次反射,地表接收的总能量可分为:太阳直接入射辐射、天空下行漫射辐射、邻近辐射。由于邻近辐射占总辐射中的比例很少,并且在水平地表上,每个地表单元的邻近辐射视为相同,实际应用中常被忽略。然而,在地形起伏的复杂区域,不规则地形变化导致每个像素接收的太阳邻近辐射各不相同。尤其对于特定的研究对象和波段,例如,冰雪覆盖区域、植被覆盖的近红外波段以及阴影地区,邻近辐射的影响不可被忽视[1]。随着地形校正效果、卫星遥感空间分辨率和应用遥感信息定量化程度要求的提高,邻近辐射越来越受到人们的关注。对于邻近辐射的计算,国内外研究人员提出了一些方法。部分学者[2,3]根据简化算法进行相关计算,但此算法忽略每个邻近地表单元所处的地形细节,产生较大的误差。另有学者[4,5]通过对地表可见系数求积分,进而计算邻近辐射。但是存在确定积分上限等问题,给算法带来一定的复杂度和误差。还有学者[1,6]提到了邻近辐射的近似离...  (本文共4页) 阅读全文>>

《计算机工程与应用》2018年14期
计算机工程与应用

基于SVD压缩的高保真可逆信息隐藏算法

1引言可逆信息隐藏(Reversible Data Hiding,RDH)是指秘密发送者将信息嵌入载体,经互联网无损传输给接收者,接收者既可以正确提取秘密信息,也能无失真恢复原始载体的技术。因此在一些对原始载体信息要求敏感的领域,如司法取证、军事作战地图和隐蔽通信等,RDH技术得到了广泛应用[1-3]。1997年,Barton通过将认证信息嵌入到数字媒体中,首次提出RDH算法,该方法使合法用户能够提取出嵌入的认证信息,以验证接收到的数据的真实性[3]。早期的RDH算法多是基于无损压缩扩展的思想[2-4],这些算法通常导致嵌入容量(Embedding Capacity,EC)低和原始图像明显失真;文献[5]提出一种差值扩展(Difference-Expansion,DE)技术,利用相邻像素间的相关性,通过DE把秘密数据嵌入像素的LSB中,实现较好的效果;文献[6]利用扩展像素的预测误差改进了DE算法,该算法比DE更好地利用了像素间...  (本文共5页) 阅读全文>>