紅外弱小目標(biāo)檢測算法綜述
發(fā)布時間:2022-01-13 03:22
紅外探測技術(shù)具有不受環(huán)境等因素干擾的優(yōu)勢,在紅外制導(dǎo)、預(yù)警等軍事領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。隨著對紅外弱小目標(biāo)檢測技術(shù)的研究越來越深入,相應(yīng)的檢測方法越來越多樣。本文通過對紅外弱小目標(biāo)圖像中目標(biāo)與背景的特性以及紅外弱小目標(biāo)檢測技術(shù)難點問題進(jìn)行分析,根據(jù)當(dāng)前是否利用幀間相關(guān)信息,分別從基于單幀紅外圖像和基于紅外序列兩個角度,選取了相應(yīng)的紅外弱小目標(biāo)算法進(jìn)行對比,對其中典型算法的原理、流程以及特點等進(jìn)行了詳細(xì)綜述,并對每類檢測算法的性能進(jìn)行了比較。針對紅外弱小目標(biāo)圖像信噪比低的特點,對紅外弱小目標(biāo)檢測算法的難點問題進(jìn)行分析,給出了目前各種算法的解決方法和不足,探討紅外弱小目標(biāo)檢測算法的發(fā)展方向,即研究計算量小、性能優(yōu)、魯棒性強、實時性好和便于硬件實現(xiàn)的算法。
【文章來源】:中國圖象圖形學(xué)報. 2020,25(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
低秩稀疏表示算法流程圖(He,2015)
對于紅外運動小目標(biāo)的檢測問題,小目標(biāo)的形狀、灰度變化在時間上的連續(xù)性,以及運動軌跡的連續(xù)性等先驗信息是有效分割紅外圖像中噪聲與小目標(biāo)的關(guān)鍵。目前主流的基于序列的紅外運動小目標(biāo)檢測方法根據(jù)這些先驗信息使用的先后順序,主要分為兩類:先檢測再使用運動信息(detect before motion,DBM)和先使用運動信息再檢測(motion before detect,MBD)。本節(jié)主要對兩類主流的紅外運動小目標(biāo)檢測方法的原理、主要步驟以及典型方法的特點進(jìn)行分析。2.1 DBM檢測方法
該算法在構(gòu)建四元組的過程中,考慮到小目標(biāo)近似于高斯?fàn)罘植嫉奶匦砸约胺宥确从硺颖痉植寂c標(biāo)準(zhǔn)高斯正態(tài)分布之間的差異,故統(tǒng)計學(xué)的峰度值實際也表征的是對比度特征,在一定程度上反映圖像中具有較高紅外輻射的高亮度區(qū)域;采用運動累積的方法提取運動特征,可以在表征小目標(biāo)高速運動的同時,保留其運動軌跡,更好地利用了時域特征;再通過QDCT頻域顯著性檢測方法抑制背景,增強小目標(biāo),得到的顯著性區(qū)域即為小目標(biāo)所在的區(qū)域,以此來實現(xiàn)紅外運動小目標(biāo)檢測,具體的算法流程如圖3所示。2.3 序列紅外運動小目標(biāo)檢測算法性能比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的低照度圖像增強方法[J]. 黃鐄,陶海軍,王海峰. 中國圖象圖形學(xué)報. 2019(12)
[2]紅外單幀圖像弱小目標(biāo)檢測技術(shù)綜述[J]. 王好賢,董衡,周志權(quán). 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(08)
[3]目標(biāo)跟蹤算法綜述[J]. 盧湖川,李佩霞,王棟. 模式識別與人工智能. 2018(01)
[4]基于頻譜殘差視覺顯著計算的高分辨SAR圖像艦船檢測算法[J]. 熊偉,徐永力,姚力波,崔亞奇,李岳峰. 電光與控制. 2018(04)
[5]基于自適應(yīng)目標(biāo)圖像恢復(fù)的紅外弱小目標(biāo)檢測[J]. 熊斌,黃心漢,王敏. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(10)
[6]基于多特征的快速紅外弱小目標(biāo)檢測算法[J]. 易翔,王炳健. 光子學(xué)報. 2017(06)
[7]聯(lián)合NSCT和SVD方法的紅外弱小目標(biāo)復(fù)雜背景抑制[J]. 吳天愛,黃樹彩,苑智瑋,吳云榮,馮卉. 紅外技術(shù). 2016(09)
[8]采用圖像塊對比特性的紅外弱小目標(biāo)檢測[J]. 王剛,陳永光,楊鎖昌,高敏,戴亞平. 光學(xué)精密工程. 2015(05)
[9]長波紅外連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 張良,劉紅霞. 紅外與激光工程. 2011(07)
[10]低對比度小目標(biāo)檢測[J]. 張耀,雍楊,張啟衡,徐智勇,嚴(yán)棚,魏宇星. 強激光與粒子束. 2010(11)
博士論文
[1]基于稀疏動態(tài)反演的紅外弱小目標(biāo)檢測理論及方法研究[D]. 王曉陽.電子科技大學(xué) 2018
[2]面向局部特征和特征表達(dá)的圖像分類算法研究[D]. 張旭.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于人類視覺特性的復(fù)雜背景紅外小目標(biāo)檢測研究[D]. 韓金輝.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)和稀疏表示的圖像分類與檢索方法研究[D]. 焦鵬飛.西安理工大學(xué) 2019
本文編號:3585968
【文章來源】:中國圖象圖形學(xué)報. 2020,25(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
低秩稀疏表示算法流程圖(He,2015)
對于紅外運動小目標(biāo)的檢測問題,小目標(biāo)的形狀、灰度變化在時間上的連續(xù)性,以及運動軌跡的連續(xù)性等先驗信息是有效分割紅外圖像中噪聲與小目標(biāo)的關(guān)鍵。目前主流的基于序列的紅外運動小目標(biāo)檢測方法根據(jù)這些先驗信息使用的先后順序,主要分為兩類:先檢測再使用運動信息(detect before motion,DBM)和先使用運動信息再檢測(motion before detect,MBD)。本節(jié)主要對兩類主流的紅外運動小目標(biāo)檢測方法的原理、主要步驟以及典型方法的特點進(jìn)行分析。2.1 DBM檢測方法
該算法在構(gòu)建四元組的過程中,考慮到小目標(biāo)近似于高斯?fàn)罘植嫉奶匦砸约胺宥确从硺颖痉植寂c標(biāo)準(zhǔn)高斯正態(tài)分布之間的差異,故統(tǒng)計學(xué)的峰度值實際也表征的是對比度特征,在一定程度上反映圖像中具有較高紅外輻射的高亮度區(qū)域;采用運動累積的方法提取運動特征,可以在表征小目標(biāo)高速運動的同時,保留其運動軌跡,更好地利用了時域特征;再通過QDCT頻域顯著性檢測方法抑制背景,增強小目標(biāo),得到的顯著性區(qū)域即為小目標(biāo)所在的區(qū)域,以此來實現(xiàn)紅外運動小目標(biāo)檢測,具體的算法流程如圖3所示。2.3 序列紅外運動小目標(biāo)檢測算法性能比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]條件生成對抗網(wǎng)絡(luò)的低照度圖像增強方法[J]. 黃鐄,陶海軍,王海峰. 中國圖象圖形學(xué)報. 2019(12)
[2]紅外單幀圖像弱小目標(biāo)檢測技術(shù)綜述[J]. 王好賢,董衡,周志權(quán). 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(08)
[3]目標(biāo)跟蹤算法綜述[J]. 盧湖川,李佩霞,王棟. 模式識別與人工智能. 2018(01)
[4]基于頻譜殘差視覺顯著計算的高分辨SAR圖像艦船檢測算法[J]. 熊偉,徐永力,姚力波,崔亞奇,李岳峰. 電光與控制. 2018(04)
[5]基于自適應(yīng)目標(biāo)圖像恢復(fù)的紅外弱小目標(biāo)檢測[J]. 熊斌,黃心漢,王敏. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(10)
[6]基于多特征的快速紅外弱小目標(biāo)檢測算法[J]. 易翔,王炳健. 光子學(xué)報. 2017(06)
[7]聯(lián)合NSCT和SVD方法的紅外弱小目標(biāo)復(fù)雜背景抑制[J]. 吳天愛,黃樹彩,苑智瑋,吳云榮,馮卉. 紅外技術(shù). 2016(09)
[8]采用圖像塊對比特性的紅外弱小目標(biāo)檢測[J]. 王剛,陳永光,楊鎖昌,高敏,戴亞平. 光學(xué)精密工程. 2015(05)
[9]長波紅外連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 張良,劉紅霞. 紅外與激光工程. 2011(07)
[10]低對比度小目標(biāo)檢測[J]. 張耀,雍楊,張啟衡,徐智勇,嚴(yán)棚,魏宇星. 強激光與粒子束. 2010(11)
博士論文
[1]基于稀疏動態(tài)反演的紅外弱小目標(biāo)檢測理論及方法研究[D]. 王曉陽.電子科技大學(xué) 2018
[2]面向局部特征和特征表達(dá)的圖像分類算法研究[D]. 張旭.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于人類視覺特性的復(fù)雜背景紅外小目標(biāo)檢測研究[D]. 韓金輝.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)和稀疏表示的圖像分類與檢索方法研究[D]. 焦鵬飛.西安理工大學(xué) 2019
本文編號:3585968
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