[发明专利]一种基于局部邻域特征的红外地物检测方法

说明书

本发明提供了一种基于局部邻域特征的红外地物检测方法，通过对红外图像利用邻域距离滤波器模板进行卷积操作，之后图像通过去脉冲累计直方图统计，确定用于Canny边缘检测的阈值，进而获取红外图像的边缘图像。利用图像的边缘信息进行数据分析，利用地物位于图像下方的特性，划分出地物与天空的水平分界线，对边缘图像的水平分界线下方部分按列进行遍历，获取地物与天空的分界线，对于无边缘信息的列需要进行极值判断，最后对分界线进行平滑滤波，减小因噪声而引起的边界线跳变。

技术领域

本发明属于红外图像处理领域，尤其涉及一种基于局部邻域特征的红外地物检测方法。

背景技术

日益增多的飞行器使得天空不再那么平静，在科技带来便利的同时，也给空防领域带来了一定的麻烦，而伴随着空中光线的变化，利用可见光相机检测空中飞行物变得困难，因此采用红外热像仪来检测空中飞行物是目前采用较为广泛的方案，然而由于飞行器一般飞的高度较高，且空中监测范围又比较广，所以一般飞行器当可以当作点目标，而此时地物会成为干扰对空小目标监测的一个重要噪声来源，绝大部分研究者通常是从抑制噪声的角度出发解决这个问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于局部邻域特征的红外地物检测方法，包括如下步骤：

步骤1，进行距离邻域滤波；

步骤2，进行去脉冲累计直方图统计；

步骤3，进行Canny边缘检测；

步骤4，通过边缘间断信息获取水平分界线；

步骤5，通过条件判断获取精确分界线；

步骤6，对边界值曲线进行平滑处理。

步骤1包括：定义3*3的滤波器模板，设定滤波器模板中心距离为1，通过计算其余位置到中心位置的欧氏距离，归一化并设置为模板的滤波器系数，获取红外图像img1，利用定义的滤波器模板对红外图像img1进行卷积操作，得到红外图像img2。

步骤1中，自定义3*3滤波器模板系数用二维数组filter[3][3]来表示，则通过自定义中心距离为1，其余位置利用距离中心的欧式距离的倒数来表示，并归一化，则有：

步骤2包括：

步骤2-1，令一维数组hist[256]存储红外图像img2的直方图结果，即hist[i]表示的是红外图像img2中像素灰度值为i的像素个数，0＝i256，i为整数，进行如下去脉冲操作：遍历hist[256]，有：

其中符号？和:是借用C语言的条件表达式，如果问号前的运算式为真，则返回冒号前的值，否则返回冒号后的值。

步骤2-2，经过步骤2-1的处理后再次统计直方图数据，利用经过步骤2-1处理后的直方图数据得到累计直方图。

步骤3包括：取Canny边缘检测的低阈值T(该取值为动态取值，根据每幅图像计算出来的累计直方图不同而变化，如果T的取值小于15，令T＝15)为累计直方图大于等于0.3倍处的灰度值，高阈值取为3*T，对红外图像img2进行Canny边缘检测，得到边缘图像img3。

步骤4包括：对步骤3得到的边缘图像img3，从下往上遍历每一行，将非零的边缘值进行数量统计，得到一个长度为边缘图像高度的数组Arr，利用Arr的连续间断信息得到地物与天空的水平分界线。

步骤4中，-结合数组Arr中的值进行分析，令整数num表示如下：

num＝[|i-255|^0.25]

其中表达式中的[]表示向下取整，对于Arr[i]，有：