《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于三維濾波的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第3期
樊 華1，2，武文波2，焦 智1，檀朝彬1
1.北華航天工業(yè)學(xué)院 電控學(xué)院，河北 廊坊065000；2.北京空間機(jī)電研究所，北京100094
摘要： 為了提升幀差法在復(fù)雜環(huán)境中低信噪比目標(biāo)的檢測(cè)效果，基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在時(shí)間上具有連續(xù)性的原理，利用檢測(cè)前跟蹤的算法，通過(guò)三維濾波預(yù)處理和目標(biāo)軌跡性判斷相結(jié)合的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確篩選出目標(biāo)，達(dá)到在保持高檢測(cè)率的前提下降低虛警的效果，對(duì)弱小目標(biāo)檢測(cè)具有顯著意義。
中圖分類號(hào)： TN219
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200970
中文引用格式： 樊華，武文波，焦智，等. 基于三維濾波的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(3)：106-110.
英文引用格式： Fan Hua，Wu Wenbo，Jiao Zhi，et al. Research on infrared small target detection technology based on 3D filtering[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(3)：106-110.
Research on infrared small target detection technology based on 3D filtering
Fan Hua1，2，Wu Wenbo2，Jiao Zhi2，Tan Chaobin2
1.School of Electronic Control，University of North China Institute of Aerospace Technology，Langfang 065000，China； 2.Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity，Beijing 100094，China
Abstract： To improve the detection effect of frame difference method on low SNR target in complex environment，in this paper, based on the principle that moving targets have continuity in time, the tracking algorithm before detection is used to accurately screen targets through the design combining 3d filtering preprocessing and target trajectory judgment, so as to achieve the effect of reducing false alarm on the premise of maintaining a high detection rate, which is of significant significance for dim small targets detection.
Key words : dim small targets detection and tracing；frame difference detection method；3-D wavelet filter；tracing before detect

0 引言

    本文基于紅外圖像樣本進(jìn)行研究，由于紅外相機(jī)是利用了物體所發(fā)出的紅外輻射來(lái)成像的，因此紅外成像系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全天候工作，并且相較雷達(dá)系統(tǒng)能更好地識(shí)別隱蔽性高的目標(biāo)。但是紅外圖像中的目標(biāo)無(wú)任何紋理特征信息，背景環(huán)境過(guò)于復(fù)雜時(shí)，信噪比低的目標(biāo)很可能就會(huì)隱沒(méi)在背景當(dāng)中。如何在紅外圖像中更好更準(zhǔn)確地檢測(cè)出目標(biāo)一直以來(lái)都是一個(gè)十分具有研究意義的熱點(diǎn)問(wèn)題[1]。很多檢測(cè)方法在提升檢測(cè)率的同時(shí)又造成虛警率升高，將噪聲誤當(dāng)成目標(biāo)檢測(cè)了出來(lái)。在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)上幀差法的應(yīng)用比較普遍，幀差法可以很好地區(qū)分出運(yùn)動(dòng)與靜止的信息，同時(shí)算法的復(fù)雜度不高，但是它對(duì)樣本品質(zhì)有一定的要求，對(duì)信噪比低的圖像檢測(cè)效果往往不是很理想。本文提出了一種改善方法，可以使幀差法在圖像信噪比不高的情況下，也能達(dá)到很好的檢測(cè)效果。

    由于圖像噪聲在小波域的分布較為集中，利用三維小波變換進(jìn)行樣本的預(yù)處理，通過(guò)時(shí)間空間上的三維濾波，結(jié)合了樣本的幀間信息，實(shí)現(xiàn)了降低背景灰度值抖動(dòng)、提高樣本信噪比的效果。并且基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)具有軌跡性的原理做出判斷，這樣可以實(shí)現(xiàn)在保持高檢測(cè)率的同時(shí)又降低誤檢的發(fā)生。




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作者信息：

樊  華1，2，武文波2，焦  智1，檀朝彬1

(1.北華航天工業(yè)學(xué)院 電控學(xué)院，河北 廊坊065000；2.北京空間機(jī)電研究所，北京100094)

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