基于动态规划和置信度检验的小目标检测

在目标检测、识别与跟踪系统中,弱小目标的检测是需要解决的关键技术之一。提出了一种基于动态规划与轨迹置信度检验的弱小目标检测方法。该方法利用动态规划方法积累目标能量,然后进行门限判决和对候选目标轨迹进行置信度检验,从而剔除假目标,给出目标信息。该算法针对白噪声背景条件下的图像目标检测,解决了低信噪比条件下运动点目标的检测问题,算法结构简洁,易于进行软硬件分割。最后给出其实验结果。     

一种新的复杂背景下红外弱小目标检测方法

针对复杂背景下单帧红外图像中的弱小目标检测问题,提出了一种新的基于小波包变换和偏斜度的检测方法.该方法利用小波包对图像进行多尺度分解,解决了高频段分辨率低的问题;并提出了一个基于偏斜度的高斯判别准则,用于对小波包分解系数进行高斯性检验,最终得到了小目标的精确检测.对实测数据进行仿真实验,结果表明该方法能有效检测红外弱小目标.     

运用形态膨胀检测红外运动点目标

本文为解决红外低信噪比条件下快速运动点目标的检测问题,提出了一种基于膨胀累加、边检测边跟踪的检测方法。运用形态膨胀运算使同一目标处于不同帧上的能量仍然能够实现有效的累加,从而达到增强目标并有效剔除虚警点的目的。同时本文还采用小波变换预处理的方法,对图像中相关的１／ｆ噪声进行白化。在本文的最后,采用红外图像序列对该算法进行模拟。实验证明该算法能够快速检测出信噪比为２的运动点目标,获得了很好的实验结果。     

红外弱小目标检测跟踪与实现

针对红外序列图像中弱小目标的检测问题,提出了一种基于旋转均值滤波的弱小目标检测方法,同时利用数据关联进行多帧积累实现序列图像跟踪。基于Hunt Engineering的HEPC9、双DSPC6201和双FPGA搭建了一套实时红外图像处理系统,并将上述检测、跟踪算法成功移植于DSPC6201硬件处理器。实测数据的实时处理证明,上述方法可实时和有效地检测和跟踪低信噪比(≈2)复杂序列图像,系统处理能力为50帧/s,320*240/帧,14位/像素(双6XDSP)。     

基于高通滤波和顺序滤波的小目标检测

针对红外图像中弱小目标的检测问题,比较了几种高通模板的效果与性能,提出了一种基于高通和顺序滤波相结合的小目标检测方法。该方法是在采用高通滤波来抑制背景的基础上,利用噪声图像直方图呈高斯分布的特性,用门限判决对图像进行预检测。然后用顺序滤波去虚警点从而得到目标点。实验结果表明,在信噪比SNR>2时该方法能有效地检测出图像中的小目标。     

红外图像中人体实时检测研究

对红外图像中的人体检测问题进行了研究,提出一种快速、高效的检测算法。针对红外图像中人体图像的特点,通过方向投影确定了人体候选区域可能存在的位置,进而采用方向梯度直方图对候选目标进行了特征描述。将方向梯度直方图作为输入向量采用Fisher线性判别和贝叶斯分类器对候选目标进行了分类,以对候选目标中存在的人体进行检测。大量的实验结果表明所提出的算法是有效的。     

复杂背景下的红外运动弱小目标的实时检测

对红外弱小目标的检关键是将目标从由地物、云团造成的复杂背景中有效地分割出来.采用在高通滤波前先进行一次背景抑制的预处理方法,以校正由温度非线性引起的噪声.再对高通滤波后的信号进行自适应门限分割的方法,更好地将低信噪比的红外点目标从周围的背景中分割出来,最后利用点目标检测的方法,进行点聚合,对同时存在的斑点、面目标也进行了检测.该算法可有效地减小运算量,对快速、实时和点、斑点、面目标同时存在的复杂情况具有一定的实用价值.膊     

红外序列图像中缓动点目标的流水线检测算法

主要讨论了红外序列图像中缓动点目标的流水线检测算法。把序列图像看成一个三维空间 ,设计了两个流水线 ,即分割流水线和检测流水线。前者通过求差值图像的门限分割 ,获得侯选目标点 ;后者对剩下的目标点进行窗口幅值累加和门限处理 ,获得目标点。实验显示 ,可以用 15帧图像较高效地检测出目标。最后对算法的性能和实验结果作了分析。     

基于小波分析的一种红外弱小目标检测新方法

研究了天空背景下红外运动弱小目标的检测问题。对红外序列图像进行小波分析 ,使用小波反变换可以将背景中低频分量和高斯噪声去除 ,并采用自适应门限处理 ,再采用非线性滤波 ,最后使用膨胀累积的方法找出目标 ,并得出目标航迹。实验结果表明 ,该方法能有效地检测定位运动红外弱小目标 ,并具有较强的抗噪声性能     

基于曲面波变换的红外弱小目标背景抑制

提出了一种基于曲面波变换的弱小目标背景抑制新方法,解决红外搜索跟踪系统探测远距离弱小目标中复杂结构化背景抑制难题。根据红外图像中目标和背景杂波的特性,首先,采用曲面波变换对序列图像进行多尺度、多方向和各项异性分解,提取图像的多尺度和方向细节特征;其次,根据目标和背景杂波信号的差异,通过应用设计的核函数调整分解后的各尺度和方向的子带系数值;然后,重构修改后的各子带,从而将红外图像中弱小目标和背景杂波分离,达到抑制背景的目的;最后,采用自适应阈值分割技术得到真实目标点,最终实现对弱小目标的精确探测。实验结果显示,与局部去均值和最大中值滤波方法相比较,该方法能有效地检测出信杂比(signal-to-clutter ratio, SCR)在1.6以上的目标。     

基于PDAF和线性预测的实时小目标跟踪算法

根据红外图像中小目标的典型特征提出了一种新的小目标检测算法。利用图像小目标的微分几何特性,计算图像的最小法向曲率,并以此为阈值,获得小目标的候选区对象,以实现目标检测。针对复杂背景下跟踪过程出现背景杂波干扰或目标受到遮挡时,出现目标消失的问题,提出了一种基于概率数据互联滤波器和线性预测技术相结合的实时跟踪算法,以提高目标跟踪的稳定性和精度。最后,利用实际录制的图像序列进行仿真实验,可准确跟踪信噪比不小于2、运动速度为1帧/像素的目标,验证了算法的有效性和实时性。     

目标回波不连通的慢速小目标探测方法

为了探测因杂波干扰强度大、目标回波微弱等原因,导致雷达操纵员将其误当成杂波点的慢速小目标。把连续多帧雷达图像进行长时间积累,针对多帧雷达图像积累中目标回波不连通的情况,提出了一种目标回波不连通的慢速小目标探测方法。引入最小外接矩形的长宽比Fj3占空比Fj2和像素值Fj1等3个参量,运用图像标记技术提取目标回波上述参量,利用Fj1去除大片连通目标回波对慢速小目标的干扰,通过Fj2和Fj3得到的信息值H(Aj)对目标回波进行分类处理。在每个分类域中,首先去除目标回波中间隔距离大于多帧积累时间内慢速小目标运动距离的目标回波,然后通过“慢速小目标的确定”实现对慢速小目标的有效探测,最后把每个分类域中慢速小目标探测结果进行合成得到最终的慢速小目标探测效果。仿真实验结果验证了该算法的有效性。     

基于混合粒子滤波的多目标跟踪

针对可变数量的多个红外弱小目标的检测与跟踪问题,提出了基于混合概率密度模型的多目标先跟踪后检测方法,开发了一种t分布混合粒子滤波器.在混合粒子滤波器中,利用每个分量粒子滤波器的输出信息,根据序列似然比假设检验,检测每个被跟踪目标的存在性.通过估计目标在离散占据网格上的出现概率,检测新目标的出现.混合粒子滤波器使用单独的粒子滤波器独立估计每个被跟踪目标的状态,避免算法的计算量随着目标数量增加呈指数增长的问题.仿真实验证明混合粒子滤波器能够跟踪目标数量可变的弱小目标,能够同时检测目标的消失和出现.     

融合块显著质心描述和多级关联的多目标跟踪

提出一种融合目标分块、显著质心建模和多级关联的多目标跟踪(multi target tracking, MTT)方法,用于提高互遮挡、相似目标干扰场景中的跟踪鲁棒、准确性。利用自适应阈值背景差分检测运动区域;将目标区域分块,根据块中运动像素处背景差分值计算色彩显著度,建立运动、色彩显著质心模型;建立目标间、目标与运动检测间全局、块级数据关联,判别互遮挡目标及块,并据块遮挡矩阵更新目标模板;利用有效色彩和运动信息计算块质心转移向量及融合权值,获得目标全局质心转移向量以定位目标。实验结果表明该方法对互遮挡、相似目标干扰及外观变化的多目标均具有稳定跟踪性能。     

基于跟踪信息的多帧联合检测方法

传统多帧联合检测方法针对搜索阶段进行设计, 由于无任何目标信息, 需要采用较高的检测门限以降低虚警数量。然而, 一旦成功建航, 目标存在性已确定, 可利用目标跟踪信息调整多帧联合检测策略, 以提升微弱目标检测能力。基于上述考虑, 本文提出了一种基于跟踪信息的多帧联合检测方法。首先利用当前时刻跟踪信息建立预测波门, 然后设定较低的单帧检测门限保障微弱目标信号的高概率检测, 最后在航迹恒虚警约束下调整多帧联合检测门限, 从而完成航迹维持和撤销。仿真实验表明所提方法可有效提高目标检测概率和跟踪维持概率。     

基于多尺度特征融合的红外图像小目标检测

针对复杂背景红外图像弱目标检测问题,提出了一种基于多尺度特征融合的红外小目标检测方法。该方法在对红外图像进行离散小波框架变换的基础上,提取目标在各子带图像上的多个特征;然后对各子带图像上的多个特征分别进行融合,获得相应的目标检测判决置信度图;接着采用自适应加权方法对各个目标检测判决置信度图进行融合,得到目标检测判决总置信度图,并对其进行目标区域分割,获得最终的目标检测结果。实验结果显示,该方法对高杂波条件下红外弱目标检测具有良好效果。     

对微弱线状分布目标的雷达检测方法

针对飞机尾流等空间分布式目标所具有的线性特征,提出一种基于Hough变换的微弱线状分布目标检测方法。首先描述了Hough变换直线检测的一般原理,推导建立了线状微弱分布式目标的雷达回波信号模型,给出了利用Hough变换技术对线状目标回波能量进行空域非相参积累的方法。结合某L波段典型雷达系统参数进行仿真实验,仿真结果表明该方法能够有效地实现对噪声图像中线状微弱分布式目标的检测。根据检测结果,利用逆Hough变换可以对目标空间位置进行较为准确的判断。     

海空背景下红外运动小目标的检测方法

针对海空背景下红外运动小目标的检测问题,提出了一种先前景抑制,再二值化,然后基于质心轨迹累加的序列检测流程。利用海空前景红外小目标图像灰度直方图一般呈现"双峰一谷"型式这个特点,前景抑制将海空前景分割和中值滤波结合起来进行。在前景抑制基础上,提出了基于分块门限分割的二值化方法进一步抑制随机噪声。最后,基于目标运动的连续性、规律性和噪声的随机性,在图像二值化基础上,进行了质心迹累加的序列检测。仿真实验结果表明:所提方法具有很好的检测效果。     

基于复值HRRP CICA特征的多方位SAR目标识别

提出了一种基于雷达目标复距离像复值独立分量分析（complex independent component analysis, CICA）的合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）目标多方位散射特征提取和识别方法。根据雷达目标散射机理,将目标高分辨率复距离像建模为多个散射中心的复相干叠加。在分析复距离像的基础上,采用CICA方法实现了距离像中每个散射中心响应的分离。针对每个散射中心响应,利用高阶矩方法提取特征矢量。分类器基于隐马尔可夫模型（hidden Markov model, HMM）设计。采用美国运动和静止目标获取与识别（moving and stationary target acquistion and recognition, MSTAR）计划公开发布的目标实测数据进行算法实验,实验结果说明了提出方法具有较好的识别率。