[发明专利]基于时空显著性和四元余弦变换的红外弱小目标检测方法

摘要

该发明基于时空显著性和四元余弦变换的红外弱小目标检测方法，属于红外图像处理领域，涉及红外弱小目标显著性检测。本发明采用SODD滤波器把具有局部方向性的杂波滤波为类条状分布的背景杂波，得到四幅二阶方向导数图，通过两组相互垂直的通道分别相乘，得到两个特征通道图，加入强度特征通道图和运动特征通道图，共同组成一个四元组，用四元余弦变换的符号函数的反四元余弦变换得到最终的红外弱小目标检测结果，对四元余弦变换取符号函数的目的是抑制背景，检测具有类高斯分布的显著的红外弱小目标。

主权项

基于时空显著性和四元余弦变换的红外弱小目标检测方法，包括以下步骤：步骤1：采集2D视频图像，视频图像为I(x,y,t)，其中t＝1…N，N为视频总帧数，(x,y)为像素点的位置；步骤2：计算二阶方向导数图，并构建四元组；步骤2.1:对当前帧图像计算0°,45°,90°,135°这4个方向的二阶方向导数图；步骤2.2:将0°,90°的二阶方向导数图进行融合，将45°,135°的二阶方向导数图进行融合，获得两个特征通道图；步骤2.3：计算当前帧的强度特征通道图b(x,y,t)和运动特征通道图m(x,y,t)；步骤2.4：将步骤2.2和步骤2.3共获得的4个特征通道图加权相加，构成四元组；步骤3：对步骤2获得四元组进行左四元余弦变换或右四元余弦变换，获得新的四元组；步骤4：计算检测结果图；步骤4.1：定义四元组的符号函数sgn(q)为：$sgn\left(q\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{x_0}{\left|q\right|}+\frac{x_1}{\left|q\right|}i+\frac{x_2}{\left|q\right|}j+\frac{x_3}{\left|q\right|}k& \left|q\right|\≠0\\ 0& \left|q\right|\≠0\end{array}\right.$其中x₀,x₁,x₂,x₃是四元组的四个分量，|q|是四元组的模，$\stackrel{\‾}{q}=x_0-x_{1}i-x_{2}j-x_{3}k;$步骤4.2：对四元余弦变换的符号函数做四元反余弦变换，得到空域的图像，然后用高斯低通滤波器对空域图像的幅度谱滤波，获得检测结果图。