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Micro-motion dynamics analysis of ballistic targets based on infrared detection 被引量:1
1
作者 Junliang Liu Yanfang Li +2 位作者 Shangfeng Chen Huanzhang Lu Bendong Zhao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2017年第3期472-480,共9页
The dynamic characteristics related to micro-motions, such as mechanical vibration or rotation, play an essential role in classifying and recognizing ballistic targets in the midcourse, and recent researches explore w... The dynamic characteristics related to micro-motions, such as mechanical vibration or rotation, play an essential role in classifying and recognizing ballistic targets in the midcourse, and recent researches explore ways of extracting the micro-motion features from radar signals of ballistic targets. In this paper, we focus on how to investigate the micro-motion dynamic characteristics of the ballistic targets from the signals based on infrared (IR) detection, which is mainly achieved by analyzing the periodic fluctuation characteristics of the target IR irradiance intensity signatures. Simulation experiments demonstrate that the periodic characteristics of IR signatures can be used to distinguish different micro motion types and estimate related parameters. Consequently, this is possible to determine the micro-motion dynamics of ballistic targets based on IR detection. 展开更多
关键词 micro-motion dynamics infrared (ir) signatures target recognition parameters estimation
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一种基于稀疏化核方法的红外强杂波背景抑制算法 被引量:4
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作者 朱斌 樊祥 +3 位作者 程正东 王迪 方义强 陈晓斯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期716-721,共6页
杂波背景抑制一直是红外弱小目标检测面临的难题.背景抑制可分为背景预测和差分滤波两步.针对强杂波背景呈现非线性分布的特征,提出了一种基于稀疏化核递推最小二乘(KRLS)算法的非线性背景抑制算法.算法采用监督学习模型,使用序列图像... 杂波背景抑制一直是红外弱小目标检测面临的难题.背景抑制可分为背景预测和差分滤波两步.针对强杂波背景呈现非线性分布的特征,提出了一种基于稀疏化核递推最小二乘(KRLS)算法的非线性背景抑制算法.算法采用监督学习模型,使用序列图像作为训练样本.通过稀疏化控制学习函数的复杂度并剔除冗余信息,不但可以提高学习机器的推广能力,还可以降低运算量.使用真实红外图像对算法进行了测试,并分析了算法参数.实验结果表明:算法可自适应预测不同类型的强杂波背景,并有效抑制背景杂波. 展开更多
关键词 红外背景抑制 强杂波 背景预测 稀疏 核递推最小二乘
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复杂背景下红外点目标探测概率估算 被引量:22
3
作者 毛峡 常乐 刁伟鹤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1429-1434,共6页
红外成像系统对点目标的探测概率在实际应用中往往受到复杂背景的极大影响,而现有的计算方法并不能适用于复杂背景下的探测概率估算.首先从红外成像系统对点目标的作用距离模型出发,分析了探测概率与信噪比、作用距离的关系,推导出单一... 红外成像系统对点目标的探测概率在实际应用中往往受到复杂背景的极大影响,而现有的计算方法并不能适用于复杂背景下的探测概率估算.首先从红外成像系统对点目标的作用距离模型出发,分析了探测概率与信噪比、作用距离的关系,推导出单一背景下红外点目标的探测概率估算方法;然后,利用红外成像系统的亮度-灰度函数,通过背景的红外图像灰度信息计算得到其红外辐射亮度;最后,引入概率统计的思想对单一背景下探测概率的估算方法进行了改进,提出了复杂背景下红外点目标探测概率的估算方法.实验结果表明:该估算方法可以有效评估实际应用中典型复杂背景对红外成像系统的点目标探测概率的影响. 展开更多
关键词 探测概率 作用距离 复杂背景 红外点目标 红外成像系统 信噪比
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基于光流估计和自适应背景抑制的弱小目标检测 被引量:12
4
作者 秦剑 陈钱 钱惟贤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期476-482,共7页
针对复杂云背景下的弱小目标探测,提出了一种基于光流估计和自适应背景抑制相结合的弱小目标检测算法.首先根据红外图像中云的移动规律,对云背景下的红外图像进行光流分析,提取运动云区.在光流场的计算中结合了云运动的特点以及光流方... 针对复杂云背景下的弱小目标探测,提出了一种基于光流估计和自适应背景抑制相结合的弱小目标检测算法.首先根据红外图像中云的移动规律,对云背景下的红外图像进行光流分析,提取运动云区.在光流场的计算中结合了云运动的特点以及光流方程的两个约束条件,对传统的基于梯度的光流法予以改进.同时发现移动云区对目标探测的影响较大,为了抑制移动云区对弱小目标的干扰,提出了自适应抑制复杂背景的算法,在光流场分析提取的移动云区中,利用代表背景复杂程度的背景因子,自适应调整分割阈值,抑制复杂背景的干扰.这样只在容易引起虚警的移动云区进行背景抑制处理,简化了计算量,降低了云区对弱小目标的干扰,减少了虚警和误判.实验结果表明该算法可以显著减少云区造成的虚警,并且能够探测出弱小目标. 展开更多
关键词 图像处理 红外技术 目标检测 光流估计 背景抑制
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基于多结构元素灰度形态学的红外背景估计算法 被引量:8
5
作者 杨莘元 赵忠凯 蒲书缙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期796-799,共4页
背景估计技术是红外弱小目标检测中的关键技术.传统的形态学算法采用单一结构元素对红外图像进行处理,当背景存在强起伏时,残差图像存在大量的背景泄漏,导致大量虚假目标点的出现.该文在分析红外图像统计特征的基础上,提出了一种基于多... 背景估计技术是红外弱小目标检测中的关键技术.传统的形态学算法采用单一结构元素对红外图像进行处理,当背景存在强起伏时,残差图像存在大量的背景泄漏,导致大量虚假目标点的出现.该文在分析红外图像统计特征的基础上,提出了一种基于多结构元素灰度形态学的红外背景估计算法.采用实际红外图像进行了仿真实验,并与传统形态学算法的性能进行比较,结果表明该算法能够尽量保留图像细节,减小图像细节对背景估计的影响,大幅提升了图像的信噪比,提高目标单帧检测概率.算法易于实时并行处理,便于硬件实现. 展开更多
关键词 小目标检测 多结构元素 灰度形态学 红外背景估计 背景泄漏
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基于人工神经网络的红外小目标检测 被引量:12
6
作者 焦建彬 杨舒 刘峰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第5期611-613,共3页
提出一种使用人工神经网络技术来估计红外图像背景的快速算法,并利用红外图像中弱小目标的特性来构建目标模型,采用中心重合的大、小两个窗口,用大窗口的外层来估计目标周围的背景,即隐含层第一个结点的输出值,大窗口内的小窗口则是用... 提出一种使用人工神经网络技术来估计红外图像背景的快速算法,并利用红外图像中弱小目标的特性来构建目标模型,采用中心重合的大、小两个窗口,用大窗口的外层来估计目标周围的背景,即隐含层第一个结点的输出值,大窗口内的小窗口则是用来估计中心像素的特性,即隐含层第二个结点的输出值,用隐含层第二个结点减去第一个结点的差的大小来判断中心像素是属于目标还是背景,差值越大输出值越大。采用该思想训练网络权值,可以更好地检测真目标,剔除虚假目标。 展开更多
关键词 红外图像 小目标检测 背景估计 人工神经网络
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基于海天线抑制的舰船目标检测方法研究 被引量:2
7
作者 刘皞 赵峰民 陈望达 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期589-593,共5页
为了改善海天背景下对中远距离上的舰船目标的检测效果,本文简要分析中远距离上红外目标的一些基本特性,海天背景的主要全局特征。简单回顾了基于海天线特征的海上目标的检测方法,指出海天线特征对于中远距离目标检测所带来的不容忽视... 为了改善海天背景下对中远距离上的舰船目标的检测效果,本文简要分析中远距离上红外目标的一些基本特性,海天背景的主要全局特征。简单回顾了基于海天线特征的海上目标的检测方法,指出海天线特征对于中远距离目标检测所带来的不容忽视的不利影响。在此基础上围绕形态学重建构建了一种背景估计方法,实现对海天线特征的有效抑制,并取得良好的检测效果。 展开更多
关键词 海天线 红外目标检测 背景估计 形态学重建
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红外弱小目标的单帧捕获 被引量:3
8
作者 王雪梅 黄自力 王德胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z1期99-104,共6页
提出了基于背景预测的单帧检测弱小目标改进算法.该算法采用改进的最大值背景预测算法.为了能同时检测点目标和小目标,预测背景的四个预测窗的位置与目标点之间保持一定的距离,保证预测窗中的像素能准确反映当前像素灰度中的背景灰度信... 提出了基于背景预测的单帧检测弱小目标改进算法.该算法采用改进的最大值背景预测算法.为了能同时检测点目标和小目标,预测背景的四个预测窗的位置与目标点之间保持一定的距离,保证预测窗中的像素能准确反映当前像素灰度中的背景灰度信息.为了保证单帧的较低的虚警率,同时结合多方向多极梯度算法,对背景预测初步检测出来的可能目标点进一步检测,以排除绝大多数的虚假目标.经实验证明,该算法在单帧图像上能很好的检测出弱小目标来,并能满足实时性的要求. 展开更多
关键词 红外弱小目标 单帧检测 背景预测 多方向多级梯度
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深空背景下运动点目标探测距离模型研究 被引量:3
9
作者 吴立民 周峰 王怀义 《航天返回与遥感》 2010年第3期21-26,共6页
红外相机探测运动点目标时,探测能力主要指标为探测距离,而影响探测距离的因素很多,如光学系统工作温度、红外探测器像元尺寸、目标特性等。文章从红外相机点源目标探测基本理论出发,建立了运动点目标红外相机探测距离估算模型,分析了... 红外相机探测运动点目标时,探测能力主要指标为探测距离,而影响探测距离的因素很多,如光学系统工作温度、红外探测器像元尺寸、目标特性等。文章从红外相机点源目标探测基本理论出发,建立了运动点目标红外相机探测距离估算模型,分析了影响探测距离的各相关因素,为深空背景下运动点目标红外相机的指标设计提供理论参考。 展开更多
关键词 深空背景 红外相机 运动点目标 探测距离 估算模型
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空中红外小目标并行分割算法 被引量:2
10
作者 张江辉 陶声祥 陈翠华 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期12-15,共4页
为提高空中红外小目标检测速度,提出了一种基于灰值形态学序列图像膨胀累加、背景估计和自适应阈值分割的并行结构小目标分割算法。该算法对灰值膨胀运算后的相邻三帧图像进行累加以增强小目标能量;将灰值形态学开、闭运算的平均值作为... 为提高空中红外小目标检测速度,提出了一种基于灰值形态学序列图像膨胀累加、背景估计和自适应阈值分割的并行结构小目标分割算法。该算法对灰值膨胀运算后的相邻三帧图像进行累加以增强小目标能量;将灰值形态学开、闭运算的平均值作为背景估计图像;采用自适应阈值算法从二者相减的差图像中分割出可能目标;其中小目标能量增强和背景估计采用并行处理结构。基于VisualC++6.0编程进行了实验,结果表明,算法对连续三帧768像素×576像素红外视频采集图像的处理时间为3.73s,较常规串行分割算法快一倍以上。 展开更多
关键词 红外小目标 膨胀累加 背景估计 自适应阈值分割 并行结构
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混沌PSO最小一乘空时预测的红外小目标检测 被引量:5
11
作者 吴一全 尹丹艳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期909-914,共6页
针对红外图像中背景与小目标的特点,提出一种基于混沌粒子群优化(PSO)最小一乘空时背景预测的红外小目标检测方法.首先建立最小一乘准则空时背景预测模型,根据最小一乘估计的性质,提出应用混沌PSO算法解决最小一乘估计中极值的选取问题... 针对红外图像中背景与小目标的特点,提出一种基于混沌粒子群优化(PSO)最小一乘空时背景预测的红外小目标检测方法.首先建立最小一乘准则空时背景预测模型,根据最小一乘估计的性质,提出应用混沌PSO算法解决最小一乘估计中极值的选取问题,并用该模型预测红外图像中的背景,从原始图像中减去预测图像得到残差图像;然后提出了基于混沌PSO的二维直方图斜分模糊最大熵阈值选取方法,由此分割所得残差图像即可将小目标检测出来.将文中方法与基于最小二乘背景预测的红外小目标检测方法进行了比较实验,实验结果表明,该方法具有更高的检测概率和信噪比增益,优于基于最小二乘背景预测的红外小目标检测方法. 展开更多
关键词 红外小目标检测 空时背景预测 最小一乘估计 混沌粒子群优化 模糊最大熵阈值分割 二维直方图斜分
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基于脑模型控制器的红外背景预测算法
12
作者 赵翠芳 史彩成 +1 位作者 张长江 汪晓东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2055-2061,共7页
在分析云背景红外图像空间分布上存在混沌现象的基础上,提出一种基于脑模型控制器的红外背景预测算法.该方法利用混沌具有短时可预测性的特点,对云背景图像进行预测,并根据云背景杂波和运动目标的混沌特性差异修正预测模型.仿真结果表明... 在分析云背景红外图像空间分布上存在混沌现象的基础上,提出一种基于脑模型控制器的红外背景预测算法.该方法利用混沌具有短时可预测性的特点,对云背景图像进行预测,并根据云背景杂波和运动目标的混沌特性差异修正预测模型.仿真结果表明,该算法能有效地提高云背景的预测准确度,预测残差符合白噪音特性,对云背景杂波具有良好的抑制效果,能显著提高目标的信杂比,从而改善目标的检测性能. 展开更多
关键词 红外图像 背景预测 混沌 脑模型控制器
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低温背景红外场景产生器研究进展
13
作者 关英姿 康为民 张学如 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期773-776,791,共5页
红外场景产生器是红外成像制导半实物仿真中不可缺少的硬件设备之一。随着红外成像探测系统在卫星、深空探测器、空间反卫星武器中的广泛应用,低温背景的红外场景模拟越来越受到重视,发展非常迅速。热电阻阵列红外场景产生器被运用到低... 红外场景产生器是红外成像制导半实物仿真中不可缺少的硬件设备之一。随着红外成像探测系统在卫星、深空探测器、空间反卫星武器中的广泛应用,低温背景的红外场景模拟越来越受到重视,发展非常迅速。热电阻阵列红外场景产生器被运用到低温背景模拟中,为产生低温背景,场景产生器需工作在比背景温度更低的温度条件下,因此,通常将场景产生器放在低温真空室中。与该种原理不同,半导体屏式可见光到红外光转换的场景产生器在常温下可以实现低温背景红外场景的模拟。对两种低温背景模拟方法进行了对比,并阐述了低温背景红外场景产生器的研究进展及应用情况。 展开更多
关键词 低温背景 红外场景模拟 动态红外场景产生器 电阻阵列 可见光到红外光转换
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背景辐射对拦截器导引头探测性能的影响分析 被引量:2
14
作者 史小伟 许小剑 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2053-2056,2085,共5页
在综合考虑背景辐射、光学系统近场辐射、探测器及其后续处理电路和焦平面非均匀性噪声影响的基础上,建立了拦截器导引头红外传感器的探测性能模型。根据文献给定的拦截器导引头参数对模型进行了验证,并利用所建立的模型分析了背景辐射... 在综合考虑背景辐射、光学系统近场辐射、探测器及其后续处理电路和焦平面非均匀性噪声影响的基础上,建立了拦截器导引头红外传感器的探测性能模型。根据文献给定的拦截器导引头参数对模型进行了验证,并利用所建立的模型分析了背景辐射对拦截器探测性能的影响。提出的方法和模型具有通用性,可用于分析背景辐射影响下各种拦截器红外导引头的探测能力。 展开更多
关键词 拦截器 红外导引头 背景 噪声等效通量密度 探测器
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动态地面背景下机载红外弱小目标的检测 被引量:1
15
作者 何杰 万晓冬 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第16期178-182,222,共6页
针对机载红外弱小目标机载抖动、动态背景以及内在噪声等导致目标难检测问题,提出一种卷积模板并结合滤波算法,进行图像预处理,然后利用全局运动反射模型估计背景,再应用背景差分以及目标聚类识别,提取疑似目标,最后利用这些疑似目标进... 针对机载红外弱小目标机载抖动、动态背景以及内在噪声等导致目标难检测问题,提出一种卷积模板并结合滤波算法,进行图像预处理,然后利用全局运动反射模型估计背景,再应用背景差分以及目标聚类识别,提取疑似目标,最后利用这些疑似目标进行管道区域化判定,即目标轨迹具有连续性出现的疑似目标是真目标,否则为假目标。 展开更多
关键词 红外图像序列 块匹配 背景估计 背景差法 聚类识别 目标检测
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星空点源背景红外辐射场景生成模型 被引量:1
16
作者 洪耀辉 许小剑 《现代防御技术》 北大核心 2011年第3期170-175,182,共7页
星空场景建模是空间目标识别与跟踪的关键技术之一。基于中段空间实验红外天文星表(MSX-IRAC),通过位置计算得到该星表内恒星在指定观测时刻、观测地点投影到视场所在平面的坐标,同时利用改进的光谱模板技术,生成视场内所有点源星体的... 星空场景建模是空间目标识别与跟踪的关键技术之一。基于中段空间实验红外天文星表(MSX-IRAC),通过位置计算得到该星表内恒星在指定观测时刻、观测地点投影到视场所在平面的坐标,同时利用改进的光谱模板技术,生成视场内所有点源星体的红外光谱(1.2~35μm),并对光谱积分得到指定谱段的辐射量,最后将恒星位置和辐射信息在二维图像上表现出来,从而实现了一个星空点源背景红外辐射场景生成模型,并通过实例仿真验证了该模型的正确性。 展开更多
关键词 红外辐射 星空背景 场景生成 光谱模板
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自适应背景技术在红外起伏背景估计的应用 被引量:1
17
作者 杨莘元 蔡智富 赵洁 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期24-27,共4页
红外图像小目标检测问题是当前的研究热点。为了检测出起伏背景下的弱小目标,需要对红外图像进行背景抑制。文中对自适应背景估计技术进行了理论研究,并采用循环滤波法和线性、非线性的混合滤波分别对算法进行了改进且给出了实验结果。... 红外图像小目标检测问题是当前的研究热点。为了检测出起伏背景下的弱小目标,需要对红外图像进行背景抑制。文中对自适应背景估计技术进行了理论研究,并采用循环滤波法和线性、非线性的混合滤波分别对算法进行了改进且给出了实验结果。结果表明,改进了的算法比原算法对背景抑制参数(BSF)和信噪比增益(SNIR)都有所改善,对于红外起伏背景的估计具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 自适应滤波 红外 背景估计 小目标
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核密度估计时-空域滤波红外背景抑制方法
18
作者 田岳鑫 高昆 +2 位作者 刘泽文 舒郁文 倪国强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期21-26,共6页
提出一种基于核密度估计的时-空域滤波算法,用于红外搜索跟踪系统图像的背景抑制。算法分为空域滤波和时域滤波两部分。在空域滤波中,采用核密度估计算法对背景进行平滑;在时域滤波中,采用核密度估计算法对经过空域滤波后的图像灰度值... 提出一种基于核密度估计的时-空域滤波算法,用于红外搜索跟踪系统图像的背景抑制。算法分为空域滤波和时域滤波两部分。在空域滤波中,采用核密度估计算法对背景进行平滑;在时域滤波中,采用核密度估计算法对经过空域滤波后的图像灰度值进行概率计算,判别属于背景残差的灰度值,然后做进一步的滤除。核方法对背景有很好的光滑性且易于计算机实现,实验表明,这种非参方法设计的时-空域滤波算法对背景杂波有非常良好的抑制效果,信噪比也得到明显提高。 展开更多
关键词 核密度估计 时-空域滤波 红外背景抑制 红外搜索跟踪系统
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单帧红外图像弱小目标检测研究综述 被引量:5
19
作者 凡遵林 王浩 +2 位作者 管乃洋 叶婷婷 孙骞冲 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期1133-1140,共8页
远距离广视角场景中由于红外热成像仪成像原理的局限性、大气环境的干扰、远距离传输介质对红外辐射的衰减,检测目标面临巨大挑战。本文在详细分析了图像背景复杂、目标特性弱小、图像对比度低和结构特性缺失等红外弱小目标图像特性的... 远距离广视角场景中由于红外热成像仪成像原理的局限性、大气环境的干扰、远距离传输介质对红外辐射的衰减,检测目标面临巨大挑战。本文在详细分析了图像背景复杂、目标特性弱小、图像对比度低和结构特性缺失等红外弱小目标图像特性的基础上,从基于目标突显和背景预测两大类概述了单帧红外图像弱小目标检测技术的研究现状,并探讨了红外弱小目标检测研究的发展趋势。 展开更多
关键词 红外弱小目标检测 目标突显 背景预测 数理驱动 数据驱动
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基于局部对比度背景估计的红外小目标检测方法 被引量:2
20
作者 赵骞 韩金辉 +1 位作者 徐茂 陈园园 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期314-324,共11页
为缓解复杂背景对红外小目标检测任务的干扰,提出一种新的红外小目标检测方法。该方法将背景估计与局部对比度相结合,以提高算法的检测性能。提出了一种更适合于小目标检测的双层均值最大化背景估计算法,以获得更准确的基准背景值。在... 为缓解复杂背景对红外小目标检测任务的干扰,提出一种新的红外小目标检测方法。该方法将背景估计与局部对比度相结合,以提高算法的检测性能。提出了一种更适合于小目标检测的双层均值最大化背景估计算法,以获得更准确的基准背景值。在原始图像和估计背景之间提出了比差联合局部对比度度量方法,可以在增强目标的同时抑制各种类型的复杂背景。通过实验对比分析,验证该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 红外小目标 最大均值 背景估计 比差联合方法 局部对比度 目标检测 单帧检测 抗噪声能力
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