[发明专利]基于红外图像的小目标检测的方法

权利要求书

1.一种基于红外图像的小目标检测方法，其特征在于，包括：

检测装置从一组序列图像中选择出一帧图像，对所述选择出的一帧图像进行预处理，获得预处理后的图像f_D；

所述检测装置移动滑动窗将所述原始的预处理后的图像f_D变成多个独立的块图像，矩阵D表示多个独立的块图像；

所述检测装置利用近端加速梯度方法对所述矩阵D进行迭代收敛运算，获得稀疏矩阵和低秩矩阵，其中，所述稀疏矩阵为目标矩阵T和所述低秩矩阵为背景矩阵B；

所述检测装置通过滤波器将所述背景矩阵B和所述目标矩阵T分别恢复成背景图像f_B和目标图像f_T，其中，所述预处理后的图像f_D包含所述背景图像f_B和所述目标图像f_T；

检测装置根据自适应阈值，对所述背景图像f_B和所述目标图像f_T进行阈值处理，消除虚警，实现原始图像中背景图像f_B和目标图像f_T的有效分离，获得小目标的具体位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测装置移动滑动窗将所述原始的预处理后的图像f_D变成多个独立的块图像，矩阵D表示多个独立的块图像，具体为：

所述检测装置利用一个正方形滑动窗从预处理后的图像f_D左上到右下按照某个移动步长进行滑动，获得一系列局部块图像；然后对每个块图像进行矢量化，使矢量化后每个块图像成为独立的块图像的一个列向量，其中，第一个块图像矢量化向量为矩阵D的第一列，第N个块图像矢量化向量为D的第N列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述选择出的一帧图像进行预处理，获得预处理后的图像f_D，具体为：

对选择出的一帧图像进行高帽变换，然后将高帽变换结果与所述选择出的一帧图像相加获得相加结果，再将所述相加结果与低帽变换结果进行相减，获得预处理后的图像f_D。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测装置通过滤波器将所述背景矩阵B和所述目标矩阵T分别恢复成背景图像f_B和目标图像f_T，具体为：

将所述背景矩阵B和所述目标矩阵T的列矢量恢复为((m-d)/a+1)×((n-d)/a+1)个d×d的块图像，按照滑动步长的响应次序叠加摆放所述((m-d)/a+1)×((n-d)/a+1)个d×d的滑动块，用滤波器取所述滑动块对应的像素值，将所述背景矩阵B和所述目标矩阵T恢复为图像大小为m×n的背景图像f_B和目标图像f_T，其中m,n和d均为像素数目，且均为整数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测装置根据阈值，对所述背景图像f_B和所述目标图像f_T进行阈值处理，消除虚警，实现原始图像中背景图像f_B和目标图像f_T的有效分离，获得小目标的具体位置，具体为：

所述检测装置将所述背景图像f_B和目标图像f_T中各个像素值与阈值分别比较，将像素值大于阈值的点划分为目标，将像素值小于目标的点划分为背景；对于双目标图像来讲，取两个阈值t_up和t_down，像素值介于两个阈值t_up和t_down之间的点为背景，其余为目标。