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红外图像序列运动小目标的图像流检测法

对于红外自寻的末制导系统,当弹头与目标距离较远时,获取的红外目标在成像平面上很小,一般只有一个或几个像素的面积,缺乏充分的目标结构信息.因此,如果单从灰度特性来看,则目标点与噪声点很难加以区别,采用一般的小目标检测方法不能可靠地检测出真正的运动目标.为了对运动点目标进行有效的检测,必须利用多帧图像的运动信息,将目标的运动特征和运动轨迹的连续性、一致性结合起来进行考虑.图像流分析法通过分析图像序列中像素的速度场分布可以检测出目标的运动轨迹.由于目标的运动速度远大于背景点的速度,因此对可能的目标点进行图像流分析就可以发现小目标,进而在多帧图像中考察运动轨迹的连续性,实现对运动小目标的有效检测.基于上述想法,本文提出一种基于图像流分析的小目标检测算法.首先利用两步分离法挑出候选运动目标点,然后利用图像流模型建立目标的运动约束方程,根据目标像素在图像序列中运动的连续性和轨迹的一致性原则,在多帧连续图像中检测出真实的目标运动轨迹.实验结果...  (本文共4页) 阅读全文>>

东南大学
东南大学

复杂场景下的红外弱小目标检测

红外弱小目标检测是当代及未来先进武器系统的核心技术之一,在工业、交通、安保、医疗、天文等民用领域也有着广泛应用需求,已成为计算机视觉领域的一个热门研究课题。红外弱小目标成像面积小、可用特征少,目标检测极易受背景杂波干扰,因此,如何准确、可靠、快速地检测复杂场景下的弱小目标便成为这一课题的技术难点和研究热点。本文从工程应用的实际需求出发,研究复杂场景下红外弱小目标的检测算法,并采用真实场景的红外图像序列进行实验,验证算法的可行性与有效性。本文首先对红外图像的三个关键要素——目标、背景、噪声的特性进行分析,在此基础上研究了基于DoG算子和信杂比极大值调优方法(Tune-Max of signal-to-clutter ratio,TM-SCR)的尺度自适应弱小目标检测算法。针对算法计算复杂度高的问题,本文提出了若干改进措施:利用CenSurE算子替代DoG算子,快速计算多尺度滤波响应;对图像进行栅格化处理,通过搜索网格内滤波响应的局...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《西北工业大学学报》2019年04期
西北工业大学学报

面向自动目标跟踪红外图像序列复杂度度量

自动目标识别及其跟踪技术是军事领域研究的重要课题,近年来,基于各种理论的识别及其跟踪算法层出不穷。算法创新的瓶颈不再是缺乏理论的支撑,而是如何客观准确地评价算法性能,从而指导算法设计[1]。在评价算法性能时,研究人员使用不同图像数据集进行测试与分析,但效果不太理想,因为对一个图像数据集测试效果很好,对其他数据集来说可能效果很差,而且算法的性能测试只能限制在少数场景序列,无法保障算法鲁棒性。因此,迫切要求对输入图像的复杂度进行准确定量描述。如何对输入图像的复杂度进行准确定量描述,寻找图像复杂度与自动目标识别及其跟踪算法之间存在的联系,国内外学者提出很多方法[2-8]。主要基于信息熵度量图像复杂度,效果较差。随着人们对图像内容理解的逐渐深入,为了实现图像复杂度的精确度量,必须将复杂度度量问题约束到某一具体范畴中——自动目标识别及其跟踪。因此,图像复杂度度量不能完全独立于图像处理算法,在度量指标构建过程中应对那些引起自动目标识别及其跟...  (本文共9页) 阅读全文>>

《北京理工大学学报》2011年07期
北京理工大学学报

一种改进的红外图像序列帧间位移估计算法

图像序列之间的微位移估计在图像配准、融合、高分辨力图像重构等方面具有重要的应用[1].近年来随着红外焦平面探测器阵列(infrared focal planearray,IRFPA)技术的发展,在微扫描亚像元热成像,基于场景的红外焦平面探测器非均匀校正技术[2-3]研究中亚像素微位移估计成为技术实用化的关键,不准确的微位移估计将进一步加重图像的噪声,因此,图像序列的亚像素微位移估计算法成为国内外研究的重要问题.由于IRFPA存在固定图案噪声(fixed patternnoise,FPN),目前常用的微位移估计算法适应性存在一些问题,例如,基于梯度的位移估计算法[4](gra-d ient-based shift estimation algorithm,GBSEA)准确度受噪声的影响较大,虽然Armstrong提出通过中值滤波、低通滤波预处理等方式加以改进[5],取得了一定的效果,但滤波参数的确定方法自适应性不强;Ratliff...  (本文共5页) 阅读全文>>

《华中理工大学学报》2000年07期
华中理工大学学报

红外图像序列运动小目标的空间定位

在目标跟踪和空间定位的研究基础上[1~ 3 ] ,讨论了利用透视投影变换和卡尔曼滤波对运动小目标进行空间定位的方法 .在完成小目标检测的基础上 ,使用该算法对红外运动小目标进行空间定位 ,实验结果表明了该算法的可行性和有效性 .1 小目标空间定位算法的数学模型  假设有一固定在地面上的摄像机正在观测空中高速飞行的直升机P ,如图 1所示 .由于直升机距离摄像机较远 ,在成像平面上 ,直升机只占据很少的像素 ,这时称直升机为小目标 .图 1 小目标空间定位示意图图中 ,Xs,Ys和Zs构成以摄像机上的传感器为坐标原点的坐标轴 ,Xs,Ys和Zs分别表示目标点P相对于传感器的三维坐标值 ;Xb,Yb和Zb构成以直升机的重心为坐标原点的坐标轴 ;Xe,Ye和Ze是以地球为坐标原点的坐标轴 ;u和v是以成像平面的中心为坐标原点的坐标轴 ,分别表示图像平面上目标点P在成像平面上的u和v方向的位置 ;ρs 表示目标点P与传感器之间的位移 ,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《装甲兵工程学院学报》2015年01期
装甲兵工程学院学报

主成分分析在超声红外图像序列增强过程中的应用

超声红外热像无损检测技术是一种利用超声激励与红外热成像来检测结构件损伤的新型无损检测技术。由于超声发生器注入的超声能量能够在固体连续介质中实现无衰减快速传播,且仅使缺陷部位生热,故能用于大面积、不同形状结构件的有效检测。该技术拓展了红外热像检测的激励方式,因其在闭合裂纹、冲击损伤等缺陷上的良好检测效果而得到日益广泛的应用。在实际检测时,图像处理对提高该技术的检测效果至关重要。目前,国内外针对图像处理方法的研究已经广泛开展,特别是随着红外技术与计算机技术的不断发展,红外图像序列处理方法也得以快速发展。较为通用的图像处理方法有直方图、滤波和形态学降噪等方法[1];但这些方法针对性不强,处理效果一般。较为专用的方法有脉冲热像法、锁相热像法等方法[2],脉冲热像法需已知无缺陷区,以便从中选取参考点,且对实验环境的要求高;而锁相热像法检测速度慢。因此,研究人员探索了脉冲相位法、多项式拟合法、主成分分析法等新型红外图像处理方法[3-6]。其...  (本文共5页) 阅读全文>>