[发明专利]一种远距离红外弱小目标检测方法

说明书

本发明提供了一种远距离红外弱小目标检测方法。方法流程分为中值滤波、搜索局部极大值、候选目标区域局部背景预测、修正预测值、背景抑制得到残差、求取残差均值、自适应门限分割、目标聚类和虚假目标剔除9个部分。本发明基于局部背景的目标检测算法，通过提取局部极大值点，采用局部背景预测和虚假目标剔除等技术，有效降低了运算量，提升了对弱小目标的检测概率，降低了虚警率。

技术领域

本发明涉及一种远距离红外弱小目标检测方法，特别是涉及一种适用于光电技术图像处理领域的远距离红外弱小目标检测方法。

背景技术

远距离红外弱小目标检测方法属于光电技术图像处理领域。红外弱小目标检测是精确制导、搜索与跟踪、监视与预警等光电系统中的一项关键技术。远距离红外目标信噪比低，目标在图像中只占一个或几个像素的面积，缺乏形状和结构信息，是光电探测领域目标检测的难点问题。

目前针对远距离红外弱小目标检测大多基于全局信噪比的检测算法，该方法存在运算量大、检测概率低和虚警率较高等缺点，难以满足光电探测系统对检测概率和虚警率的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种运算量小，目标检测虚警率低，对远距离红外弱小目标检测概率高的远距离红外弱小目标检测方法及系统。

对于远距离红外弱小目标，目标在整幅图像中表现出的特征可能并不明显，但在局部图像中总是表现出奇异点的特征。

本发明采用的技术方案如下：一种远距离红外弱小目标检测方法，具体方法步骤为：

步骤一、采集目标图像；

步骤二、对采集的目标的图像进行中值滤波；

步骤三、选取尺寸为5*5到9*9像素的小窗口作为搜索窗口，窗口中心的位置为当前像素位置，依次搜索整幅图像，当窗口中心像素是窗口区域的最大值时，以搜索窗口中心为中心的比搜索窗口小的区域作为候选目标区域；

步骤四、候选目标区域局部背景预测；

步骤五、用原图像候选目标区域的像素值减去该区域的背景预测值，得到残差；

步骤六、求取残差均值，用候选目标区域的残差均值代表目标相对于周围背景的突起程度；

步骤七、自适应门限分割，对残差均值进行自适应门限分割得到潜在目标；

步骤八、对潜在目标进行标记聚类；

步骤九、进行虚假目标剔除；

步骤十、目标信息输出。

作为优选，所述步骤二中，采用五点中值滤波消除椒盐噪声和探测器盲元。

作为优选，所述步骤四中，候选目标区域局部背景预测的具体方法为：对候选目标区域的每一个像素点的像素用其背景的中值来替换。

作为优选，所述背景中值的计算方法为：用候选目标区域的每一个像素点相邻背景像素点像素计算得出该候选目标区域像素点的背景中值。

作为优选，所述步骤四和步骤五之间的方法步骤还包括修正预测值，具体方法为：以步骤四中的所有预测值的中值为门限，判断预测值是否小于门限值，是则用门限值代替预测值，否则保持预测值不变。

作为优选，所述修正预测值的具体方法还包括：目标区域中心位置像素点用所有预测值的最大值替换。

作为优选，所述步骤七中，分割门限由所有残差均值的中值与所有残差均值的均方差求和得到。