[发明专利]一种红外弱小目标稳定跟踪方法及装置

说明书

本发明涉及数据处理技术领域，提供了一种红外弱小目标稳定跟踪方法及装置，该方法包括：S1、在图像的搜索区域内搜索候选目标，搜索到则转步骤S2，否则转步骤S5；S2、对候选目标进行粗筛选，通过则转步骤S3，否则转步骤S5；S3、对候选目标进行目标特征矢量管道滤波，符合管道滤波条件则转步骤S4，无法通过则转步骤S5；S4、判断符合管道滤波条件的候选目标数量是否为1，是则跟踪候选目标位置，并将目标丢失计数清零后转步骤S1对下一帧图像进行搜索，否则转步骤S5；S5、目标丢失计数加1，判断目标丢失计数是否超过预定次数，是则转步骤S1对下一帧图像进行搜索，否则将轨迹外推并转步骤S1继续对当前帧图像进行搜索。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种红外弱小目标稳定跟踪方法及装置。

背景技术

红外成像目标探测技术因实时性好、隐蔽性强以及抗干扰能力强等特点，被广泛应用于精确制导、探测告警等武器装备系统中。

实际应用中，要求探测系统应尽可能发现远距离目标.但此时目标在视场中是以小目标形态出现的，且复杂背景下，尤其是云层的干扰，目标与背景的对比度低，在图像上表现为淹没在复杂背景中的几个像素点。随着目标机动性能的不断提高，对于跟踪算法的鲁棒性、实时性也提出了更高的要求。如能对远距离弱小目标进行稳定跟踪，则对于精确制导，对目标精确打击提供了依据，具有重要意义。

当前国内外公开文献中报道的弱小目标跟踪技术，采用先图像预处理，后利用目标信噪比、目标尺度和目标时空连续性对真假目标进行判断，剔除虚假目标，捕获真实目标。但是当空中存在云层干扰时，跟踪稳定性大大下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中弱小目标检测技术无法有效排除干扰的缺陷，提供了一种红外弱小目标稳定跟踪方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种红外弱小目标稳定跟踪方法，包括：

S1、在图像的搜索区域内搜索候选目标，搜索到则转步骤S2；否则转步骤S5；

S2、对候选目标进行粗筛选，通过则转步骤S3，否则转步骤S5；

S3、对候选目标进行目标特征矢量管道滤波，符合管道滤波条件则转步骤S4，无法通过则转步骤S5；

S4、判断符合管道滤波条件的候选目标数量是否为1，是则跟踪候选目标位置，并将目标丢失计数清零后转步骤S1对下一帧图像进行搜索；否则转步骤S5；

S5、目标丢失计数加1，判断目标丢失计数是否超过预定次数，是则转步骤S1对下一帧图像进行搜索，否则将轨迹外推并转步骤S1继续对当前帧图像进行搜索。

可选地，所述步骤S3中对候选目标进行目标特征矢量管道滤波的步骤中，通过用目标的多种特征构成管道进行滤波，其中设当前帧目标特征向量为X_n＝(x_n1,x_n2,…,x_nm)，n为当前帧图像的时间序列数，其中x_n1至x_nm分别为候选目标在当前帧图像的m个目标特征，通过以下公式计算：

其中，R为满足管道的标志值，N为选定的与当前帧进行比较的图像帧数，R(i)为当前帧进行第i次比较得到的标志值，i＝1,2,…,N，X_n-i为第n-i帧图像的目标特征向量，x_nj为当前帧第j个目标特征，x_(n-i)j为第n-i帧图像第j个目标特征，a_j为第j个目标特征预设的权系数，j＝1,2,…,m，且D是预设阈值，当该候选目标的满足管道的标志值R大于等于预设阈值时判断其符合管道滤波条件，否则判断其不符合管道滤波条件。