紅外目標檢測是光學遙感,導彈防御系統(tǒng),測量病人體溫,夜間導航系統(tǒng),對機器的感應故障分析,工業(yè)排放檢測,紅外人眼識別,紅外搜索跟蹤等等監(jiān)測系統(tǒng)的研究重點。
近年來,紅外探測技術(shù)跟紅外圖像處理技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,但對紅外目標檢測這一核心技術(shù)的研究有一個難點,即在遠距離時,目標的像素很少,探測目標周圍背景很嘈雜,嚴重干擾檢測設(shè)備對弱小目標的檢測,也就是紅外弱小目標檢測。
紅外弱小目標檢測,有兩個基本的步驟,即目標識別和目標檢測。
目標識別就是判斷圖片中是否存在我們所找的目標,目標檢測就是在識別到該目標之后,對該目標進行定位。從檢測先后順序可將紅外弱小目標檢測的方法劃分為兩類:跟蹤前檢測與跟蹤后檢測。
跟蹤前檢測先用單幀的方檢測出目標,再多幀確認目標的位置。
第一步是對紅外圖像進行背景抑制,提高待檢測的紅外圖像的信噪比,消除雜波;
第二步,設(shè)置一個恰當?shù)呐袥Q條件讓識別設(shè)備進行學習,然后根據(jù)運動軌跡的連續(xù)性,讓檢測設(shè)備利用目標的運動路線來判斷是否是目標,對比單幀檢測圖像,以此為根據(jù)來去掉一些不符合要求的目標,這個方法思路很直觀,需要的目標跟背景運動的先驗知識較少,但是對信噪比要求很高,研究中針對的是弱小目標,由于檢測設(shè)備距離目標較遠,目標相對很微小,信噪比很小,導致虛警率很高。
先跟蹤再檢測,在信噪比很低的弱小目標檢測中,先檢測再跟蹤的方法無法有效檢測目標,提出先跟蹤再檢測的方法,即將目標檢測的過程調(diào)整到對弱小目標的運動軌跡搜索之后。
依據(jù)目標的運動路線,追蹤全部潛在的弱小目標路線;求得每個路線的后驗概率;根據(jù)判斷規(guī)則對每個目標的運動做出判定,將符合條件的留下,否則判定為干擾噪聲,把該點剔除。
先跟蹤后檢測主要有動態(tài)規(guī)劃法;三維匹配濾波法;多級假設(shè)檢驗法;管道過濾法等方法。