一文了解红外弱小目标检测方法

  红外目标检测是光学遥感,导弹防御系统,测量病人体温,夜间导航系统,对机器的感应故障分析,工业排放检测,红外人眼识别,红外搜索跟踪等等监测系统的研究重点。

  近年来,红外探测技术跟红外图像处理技术已经有了很大的发展,但对红外目标检测这一核心技术的研究有一个难点,即在远距离时,目标的像素很少,探测目标周围背景很嘈杂,严重干扰检测设备对弱小目标的检测,也就是红外弱小目标检测。

  红外弱小目标检测,有两个基本的步骤,即目标识别和目标检测。

  目标识别就是判断图片中是否存在我们所找的目标,目标检测就是在识别到该目标之后,对该目标进行定位。从检测先后顺序可将红外弱小目标检测的方法划分为两类:跟踪前检测与跟踪后检测。

  跟踪前检测先用单帧的方检测出目标,再多帧确认目标的位置。

  第一步是对红外图像进行背景抑制,提高待检测的红外图像的信噪比,消除杂波;

  第二步,设置一个恰当的判决条件让识别设备进行学习,然后根据运动轨迹的连续性,让检测设备利用目标的运动路线来判断是否是目标,对比单帧检测图像,以此为根据来去掉一些不符合要求的目标,这个方法思路很直观,需要的目标跟背景运动的先验知识较少,但是对信噪比要求很高,研究中针对的是弱小目标,由于检测设备距离目标较远,目标相对很微小,信噪比很小,导致虚警率很高。

  先跟踪再检测,在信噪比很低的弱小目标检测中,先检测再跟踪的方法无法有效检测目标,提出先跟踪再检测的方法,即将目标检测的过程调整到对弱小目标的运动轨迹搜索之后。

  依据目标的运动路线,追踪全部潜在的弱小目标路线;求得每个路线的后验概率;根据判断规则对每个目标的运动做出判定,将符合条件的留下,否则判定为干扰噪声,把该点剔除。

  先跟踪后检测主要有动态规划法;三维匹配滤波法;多级假设检验法;管道过滤法等方法。




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