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Dim Moving Small Target Detection by Local and Global Variance Filtering on Temporal Profiles in Infrared Sequences
1
作者 Chen Hao Liu Delian 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第6期43-49,共7页
In this paper, the temporal different characteristics between the target and background pixels are used to detect dim moving targets in the slow-evolving complex background. A local and global variance filter on tempo... In this paper, the temporal different characteristics between the target and background pixels are used to detect dim moving targets in the slow-evolving complex background. A local and global variance filter on temporal profiles is presented that addresses the temporal characteristics of the target and background pixels to eliminate the large variation of background temporal profiles. Firstly, the temporal behaviors of different types of image pixels of practical infrared scenes are analyzed.Then, the new local and global variance filter is proposed. The baseline of the fluctuation level of background temporal profiles is obtained by using the local and global variance filter. The height of the target pulse signal is extracted by subtracting the baseline from the original temporal profiles. Finally, a new target detection criterion is designed. The proposed method is applied to detect dim and small targets in practical infrared sequence images. The experimental results show that the proposed algorithm has good detection performance for dim moving small targets in the complex background. 展开更多
关键词 small target detection infrared image sequences complex background temporal profile variance filtering
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A New Method of Small Moving Target Detection and Its Performance Analysis 被引量:1
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作者 Chen Huaming, Sun Guangfu, Lu Huanzhang & Chang Qing ATR Lab. National University of Defense Technology, Changsha, 410073, P. R. China 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2002年第4期24-30,共7页
This paper describes a new method of small moving target detection and analyzes the performance of this algorithm. The method is based on multi-level threshold decision-making and sliding trajectory confidence testing... This paper describes a new method of small moving target detection and analyzes the performance of this algorithm. The method is based on multi-level threshold decision-making and sliding trajectory confidence testing technology. The parameters of the algorithm are also given. Experiments have been conducted, the results show that the algorithm has advantages of high detection probability, simple structure, and excellent real-time performance. 展开更多
关键词 image sequences Small moving target detection Multi-level threshold Trajectory confidence testing.
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基于多星联合被动微波成像的运动目标检测
3
作者 李睿 邓丽 段然 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期594-601,共8页
利用卫星编队形成天基被动干涉成像系统可获得高空间分辨率,但探测基线稀疏会导致反演图像存在混叠,影响单像素点目标检测。考虑观测区域的缓变特性,提出一种基于图像序列的目标检测方法。通过多帧图像进行背景估计,对反演图像进行背景... 利用卫星编队形成天基被动干涉成像系统可获得高空间分辨率,但探测基线稀疏会导致反演图像存在混叠,影响单像素点目标检测。考虑观测区域的缓变特性,提出一种基于图像序列的目标检测方法。通过多帧图像进行背景估计,对反演图像进行背景消除;基于旁瓣特征聚集能量,估计目标区域噪声,筛选出候选目标;结合时序运动特征得到目标的运动轨迹,实现运动点目标的检测。以10颗地球静止轨道卫星构成的编队系统为例,对50个舰船点目标探测,进行300次仿真实验。结果表明:所提方法可实现大视场范围内的点目标检测,平均虚警率为14.5%,平均漏警率为19.5%。 展开更多
关键词 卫星编队 稀疏采样 综合孔径成像 运动目标检测 点目标
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复杂背景下红外弱小运动目标检测半仿真数据集 被引量:3
4
作者 孙晓亮 郭良超 +4 位作者 张文龙 王梓 侯艳杰 李璋 滕锡超 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2024年第3期309-325,共17页
红外弱小运动目标检测是空中红外探测的核心技术之一,且一直是光电探测领域研究的热点问题,尤其是复杂背景下弱小运动目标检测,尚缺乏有效的技术解决途径。针对当前红外弱小运动目标检测领域数据规模小、场景类型丰富程度不足的问题,本... 红外弱小运动目标检测是空中红外探测的核心技术之一,且一直是光电探测领域研究的热点问题,尤其是复杂背景下弱小运动目标检测,尚缺乏有效的技术解决途径。针对当前红外弱小运动目标检测领域数据规模小、场景类型丰富程度不足的问题,本数据集面向空中红外探测设备远距离探测空中飞行目标应用,借助小型无人机平台搭载红外探测设备,通过实地拍摄、数据加工及仿真目标嵌入处理等,提供了一套数据规模大、场景类型丰富的复杂背景下红外弱小运动目标检测半仿真数据集。图像数据采集中设置多种实验条件,以求尽可能地全方位模拟典型应用场景:为体现探测平台与目标的相对高度,设置了仰视、平视和俯视三种拍摄视角;为模拟不同场景类型,数据集获取场景涵盖了天空、水面、植被、建筑物等多种场景;为模拟被探测目标不同运动情况,数据集中采用分段拟合的方式,设置了不同复杂程度的目标运动轨迹;本数据集仿真了不同灰度分布、不同信号强度的弱小运动目标,并高质量地嵌入图像背景中。本数据集共计350段数据、150185帧图像,标注文件中给出目标坐标位置的详细标注信息。本数据集可为复杂背景下红外弱小运动目标检测、跟踪等研究提供基础数据。 展开更多
关键词 红外弱小运动目标 空中探测平台 复杂背景 目标检测 序列图像
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红外序列图像中缓动点目标的投影检测算法及其改进 被引量:17
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作者 陈非 敬忠良 李建勋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期96-100,共5页
应用形态学滤波算法获得红外图像的背景 ,利用局域窗口估计的噪声均值和方差对噪声进行归一化 ,将归一化图像在时域上构成组合帧 ,然后在组合帧内对目标进行统计检测 ,分析得到了目标及噪声在组合帧中的统计分布 .针对噪声和目标幅值的... 应用形态学滤波算法获得红外图像的背景 ,利用局域窗口估计的噪声均值和方差对噪声进行归一化 ,将归一化图像在时域上构成组合帧 ,然后在组合帧内对目标进行统计检测 ,分析得到了目标及噪声在组合帧中的统计分布 .针对噪声和目标幅值的不同分布特性 ,进一步对投影算法进行了改进 ,提高了投影算法的信噪比 .实际红外图像仿真表明 ,该算法可以成功检测信噪比为 展开更多
关键词 目标检测 形态学滤波 红外图像序列 低信噪比 点目标 仿真 投影检测算法
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空中红外运动点目标检测算法 被引量:13
6
作者 张蓉 陈兴无 +3 位作者 卓红艳 王磊 吴剑涛 李正东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期472-475,共4页
针对空中红外点目标的特性,提出了一种检测算法。首先,对图像进行高通滤波预处理,增强目标与背景的对比度。增强后的相邻帧图像做差分运算以进行目标的粗检测,提取出候选目标区域;其次,对原图像或预处理后的图像在候选区域内进行自适应... 针对空中红外点目标的特性,提出了一种检测算法。首先,对图像进行高通滤波预处理,增强目标与背景的对比度。增强后的相邻帧图像做差分运算以进行目标的粗检测,提取出候选目标区域;其次,对原图像或预处理后的图像在候选区域内进行自适应分割,检测出点目标;最后,根据目标像素在序列图像中运动的连续性排除噪声干扰,从而准确地检测出真实目标。通过对红外图像序列进行实验,证实了算法的有效性。 展开更多
关键词 红外序列图像 点目标 高通滤波 检测
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一种微弱点运动目标的快速统计检测算法 被引量:20
7
作者 陈颖 刘镰斧 李在铭 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1707-1709,共3页
本文提出一种新的从序列图像中检测微弱点状运动目标算法 ,该算法基于多帧检测技术 ,它首先累加多个差分帧 ,构成组合帧 ,然后在组合帧内对目标轨迹进行统计判别 .与其它检测算法相比较 ,该算法在保证较高检测性能的同时 ,具有快速、实... 本文提出一种新的从序列图像中检测微弱点状运动目标算法 ,该算法基于多帧检测技术 ,它首先累加多个差分帧 ,构成组合帧 ,然后在组合帧内对目标轨迹进行统计判别 .与其它检测算法相比较 ,该算法在保证较高检测性能的同时 ,具有快速、实时的特点 . 展开更多
关键词 微弱点目标 运动目标 图像序列 多帧检测 统计检测
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海空复杂背景下红外弱点目标的检测算法 被引量:28
8
作者 叶增军 王江安 +1 位作者 阮玉 邹勇华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期121-124,共4页
为解决海空复杂背景下红外弱点目标的检测 ,提出了基于小波变换模极大的检测算法 .该算法通过计算小波变换模极大值求出图像中的所有奇异点 ,去除由复杂背景形成的模极大值链 ,消除云层、海浪及水天线等复杂背景 ,提高了单帧点目标检测... 为解决海空复杂背景下红外弱点目标的检测 ,提出了基于小波变换模极大的检测算法 .该算法通过计算小波变换模极大值求出图像中的所有奇异点 ,去除由复杂背景形成的模极大值链 ,消除云层、海浪及水天线等复杂背景 ,提高了单帧点目标检测能力 .结果表明 ,该算法可检测信杂比为 展开更多
关键词 红外图像处理 点目标检测 海空复杂背景
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复杂背景成像条件下运动点目标的轨迹提取 被引量:8
9
作者 丛明煜 何文家 +2 位作者 逯力红 鲍文卓 张寅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1619-1625,共7页
为改进空间目标天基实时监视能力,研究了美国在空间中段实验卫星上搭载的对空间目标进行在轨检测与跟踪的信号处理器的工作方案。针对该处理器在目标运动轨迹提取阶段采用的先二元速度滤波再能量累积判决的"筛选-确认"解决方... 为改进空间目标天基实时监视能力,研究了美国在空间中段实验卫星上搭载的对空间目标进行在轨检测与跟踪的信号处理器的工作方案。针对该处理器在目标运动轨迹提取阶段采用的先二元速度滤波再能量累积判决的"筛选-确认"解决方案,提出了两点改进方法:一是在"筛选"阶段增加运动速度约束条件,二是在"确认"阶段增加样本均差约束条件,使其在降低虚警概率的同时提高检测概率,从而普遍适用于复杂背景成像条件下运动点目标轨迹的提取。最后,利用实际获取的云层背景图像数据库仿真生成了包含多运动目标的时序图像序列,并以此作为输入信号源分析比较了原算法与改进算法的性能差异。仿真实验结果表明:改进算法在二元速度滤波后候选条痕减少到原算法的50%以下,处理器运行时钟周期数从8.0×106次降低到7.1×106次;最终检测结果显示,改进算法判决门限的合理取值范围增加到20左右,可以实现对多运动目标的实时检测。 展开更多
关键词 点目标检测 二元速度滤波 能量累积判决 运动目标 图像序列 轨迹提取
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基于运动方向估计的管道滤波算法 被引量:14
10
作者 董维科 张建奇 +1 位作者 刘德连 王晓蕊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期471-474,共4页
管道滤波算法提出了从时域角度解决弱小目标检测问题的思路,对于红外强起伏天空背景中弱点目标的检测问题,管道内强噪音的干扰以及低信噪比的条件会导致检测概率降低的情况出现.本文提出了一种运动方向估计的管道滤波算法,分析了红外弱... 管道滤波算法提出了从时域角度解决弱小目标检测问题的思路,对于红外强起伏天空背景中弱点目标的检测问题,管道内强噪音的干扰以及低信噪比的条件会导致检测概率降低的情况出现.本文提出了一种运动方向估计的管道滤波算法,分析了红外弱点目标的运动特性,依据弱点目标在相邻帧间位置具有连贯性的特征,建立了弱点目标的运动方向估计模型.在模型中利用弱点目标逐帧检测的先验位置信息,估计弱点目标的运动方向和轨迹,根据估计结果去除管道内噪音对弱点目标的干扰.仿真结果表明,该方法能够很好地抑制管道内噪音的影响,提高弱点目标的检测概率,增强弱点目标抗管道内噪音干扰的能力. 展开更多
关键词 红外图像序列 弱点目标检测 管道滤波 运动方向估计
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海空背景下红外点目标检测算法 被引量:18
11
作者 雷选华 王江安 李树山 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期32-34,共3页
提出了一种基于灰度形态学的海空背景下的红外点目标检测算法。该算法分三步 :第一步 ,对原始序列图像进行膨胀后累加 ,以提高信噪比 (SNR) ;第二步 ,对原始序列图像进行形态学滤波 ,去掉噪声和目标以提取出背景 ;第三步 ,前两步结果相... 提出了一种基于灰度形态学的海空背景下的红外点目标检测算法。该算法分三步 :第一步 ,对原始序列图像进行膨胀后累加 ,以提高信噪比 (SNR) ;第二步 ,对原始序列图像进行形态学滤波 ,去掉噪声和目标以提取出背景 ;第三步 ,前两步结果相减 ,自适应阈值后即可得到点目标。用实际摄取的图像进行实验 ,结果表明该算法能检测出信杂比 (SCR)为 1的红外图像。 展开更多
关键词 硬度形态学 点目标 目标识别 红外图像处理 红外目标检测
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基于时-空过采样系统的点目标检测性能分析 被引量:17
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作者 王世涛 张伟 +1 位作者 金丽花 侯晴宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期68-72,共5页
为了提高扫描成像系统对于点目标的探测性能,提出了时-空过采样点目标探测体制,并对其进行了目标检测性能分析.首先,分析了单采样体制在点目标探测中易存在跨像元导致的目标能量分散问题,以及探测器随机高强度噪声及空间质子流尖峰信号... 为了提高扫描成像系统对于点目标的探测性能,提出了时-空过采样点目标探测体制,并对其进行了目标检测性能分析.首先,分析了单采样体制在点目标探测中易存在跨像元导致的目标能量分散问题,以及探测器随机高强度噪声及空间质子流尖峰信号导致的虚警问题;然后,提出了用于点目标扫描探测的时-空过采样体制.最后,基于图像信噪比对相同光学系统下单采样和时-空过采样系统的目标检测性能进行了比较分析.分析结果表明,通过采样方式能够实现目标能量集中到一个像元,保证了图像信噪比需求.通过高分辨率融合使得目标尺度大于噪声及尖峰的尺度,目标尺度最大扩展至3×3像元,基于目标空间相关的处理可以有效降低了虚警,提升系统检测性能. 展开更多
关键词 扫描成像 时-空过采样 单采样 点目标探测
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序列图像中弱小运动目标检测方法 被引量:13
13
作者 韦宏强 冯进良 +3 位作者 王劲松 马宏 宋晓辉 戴正国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1735-1738,共4页
通过研究利用远距离拍摄获得的飞行目标运动轨迹的图像序列,分析图像的特点,研究目标自动识别的方法。采用基于块匹配技术的配准图像,对原始图像进行配准;采用基于能量累加的背景去除技术,获得包含目标及噪声的图像序列;采用自适应阈值... 通过研究利用远距离拍摄获得的飞行目标运动轨迹的图像序列,分析图像的特点,研究目标自动识别的方法。采用基于块匹配技术的配准图像,对原始图像进行配准;采用基于能量累加的背景去除技术,获得包含目标及噪声的图像序列;采用自适应阈值分割技术,得到包含目标及噪声点的二值图像;利用目标帧间相关而噪声帧间不相关的特点,根据目标的速度梯度和方向梯度,对二值图像中所有的点进行帧间相关性判断,获取目标点。实验结果表明,该方法能够有效地在飞行目标运动轨迹的图像序列中准确识别出弱小运动目标。 展开更多
关键词 序列图像 弱小运动目标 检测方法 图像处理
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基于三阶累积量的红外弱小运动目标检测新方法 被引量:21
14
作者 武斌 姬红兵 李鹏 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期364-367,共4页
为检测强杂波背景中的红外弱小运动目标,提出了一种基于三阶累积量的检测新方法.该方法利用图像中目标经过时像素点灰度值有起伏变化这一特点,将其看作是一种非高斯弱瞬态信号,通过构造三阶累积量对其进行检测.此三阶累积量估计中的去... 为检测强杂波背景中的红外弱小运动目标,提出了一种基于三阶累积量的检测新方法.该方法利用图像中目标经过时像素点灰度值有起伏变化这一特点,将其看作是一种非高斯弱瞬态信号,通过构造三阶累积量对其进行检测.此三阶累积量估计中的去均值处理同时实现了背景杂波的抑制,较好地改善了信杂比(SCR),提高了单帧检测性能.实验表明,该方法能够有效地抑制强杂波背景,在SCR>1时,能可靠检测目标. 展开更多
关键词 弱小目标检测 瞬态信号检测 三阶累积量 红外图像序列
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基于形态学的海面背景红外点目标检测方法 被引量:16
15
作者 温佩芝 史泽林 于海斌 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期55-58,共4页
采用行均值相减方法抑制温度场的非线性影响,校正红外图像模糊,增强点目标;利用Top-Hat算子形态滤波,抑制背景并保留高亮区;选择结构元素进行腐蚀和膨胀运算,去除虚警点获得目标候选点;搜索局部极大值,确定阈值并结合图像帧间的相关性... 采用行均值相减方法抑制温度场的非线性影响,校正红外图像模糊,增强点目标;利用Top-Hat算子形态滤波,抑制背景并保留高亮区;选择结构元素进行腐蚀和膨胀运算,去除虚警点获得目标候选点;搜索局部极大值,确定阈值并结合图像帧间的相关性分离出目标。实验表明,该方法能检测出低信噪比复杂海面背景中的红外点目标。 展开更多
关键词 红外点目标 目标检测 图像分割 数学形态学
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一种基于正负差图像的运动目标检测新方法 被引量:11
16
作者 王鲲鹏 张小虎 +1 位作者 李立春 于起峰 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第5期521-525,共5页
运动目标检测领域中现有的差图像法是利用绝对值差图像检测差图像上运动目标区域,用现有方法检测时易受噪声干扰,而且当摄像机有自运动时需要进行背景运动补偿。因此,提出一种新算法,即首先分别计算正差图像与负差图像,然后利用运动目... 运动目标检测领域中现有的差图像法是利用绝对值差图像检测差图像上运动目标区域,用现有方法检测时易受噪声干扰,而且当摄像机有自运动时需要进行背景运动补偿。因此,提出一种新算法,即首先分别计算正差图像与负差图像,然后利用运动目标区域在正差图像与负差图像中的幅值、形状以及运动等信息的对称性对其进行检测,最后给出针对飞机尾焰序列图像进行检测的结果。实验结果表明:该方法可提高运动目标检测的可靠性与效率。 展开更多
关键词 运动目标检测 差图像 序列图像 区域匹配
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空间小目标动态规划检测 被引量:10
17
作者 王学伟 王春歆 +1 位作者 张玉叶 徐景硕 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期477-484,共8页
为了从序列图像中检测出空间小目标,提出了一种改进的动态规划算法。介绍了动态规划小目标检测算法的发展过程。针对工程应用中为了获取亚像素质心而对图像散焦处理的情况,对原算法的评价函数递归方程进行改进,提出用方向加权的多点能... 为了从序列图像中检测出空间小目标,提出了一种改进的动态规划算法。介绍了动态规划小目标检测算法的发展过程。针对工程应用中为了获取亚像素质心而对图像散焦处理的情况,对原算法的评价函数递归方程进行改进,提出用方向加权的多点能量累积代替原算法的单点累积,并将多速度平面分别计算的方式简化为速度初始化与历史速度修正方式。最后,针对算法实现过程中遇到的初始状态计算、恒虚警阈值以及轨迹数据结构等关键问题进行了说明。在实验参数条件下,计算量比原算法减少了约50%。实摄图实验结果表明,方向加权的多点累积算法5帧即可检测出目标,而原算法在第10帧时仍有大量虚假轨迹;在第5帧的20条最大评价值轨迹中,多点法的评价值信噪比比原算法提高42%。方向加权的多点累积算法可以有效抑制孤立噪声点产生的虚警,提高算法的检测能力。 展开更多
关键词 动态规划 小目标检测 多点累积 空间图像
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红外起伏背景下运动点目标的检测方法 被引量:24
18
作者 李吉成 沈振康 《红外与激光工程》 EI CSCD 1997年第6期8-13,共6页
文中根据目标、背景干扰和噪声在红外序列图像中的差异,提出了一种基于空间高通滤波和时间域上最大递归滤波的运动点目标检测方法。该方法可以在低信噪比的情况下消除红外起伏和随机噪声的影响,有效地检测出点目标。实验结果表明,采... 文中根据目标、背景干扰和噪声在红外序列图像中的差异,提出了一种基于空间高通滤波和时间域上最大递归滤波的运动点目标检测方法。该方法可以在低信噪比的情况下消除红外起伏和随机噪声的影响,有效地检测出点目标。实验结果表明,采用这种时空混合处理的方法可以得到满意的结果。 展开更多
关键词 红外序列图像 点目标 目标检测 图像处理
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复杂背景下迎头点目标检测算法 被引量:5
19
作者 王江安 王乐东 +1 位作者 吴荣华 赵英俊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-5,共5页
针对传统检测跟踪算法无法有效处理迎头点目标的问题,提出了基于红外序列图像相邻两帧间匹配的检测算法。根据迎头点目标的红外序列图像特点,采取点对点标记匹配结果,点对点统计标记次数,阈值门限输出迎头点目标。算法无需假定目标点位... 针对传统检测跟踪算法无法有效处理迎头点目标的问题,提出了基于红外序列图像相邻两帧间匹配的检测算法。根据迎头点目标的红外序列图像特点,采取点对点标记匹配结果,点对点统计标记次数,阈值门限输出迎头点目标。算法无需假定目标点位置,检测过程不随背景复杂程度和目标点数目变化而变化,尤其解决了高噪声情况下迎头点目标的检测和跟踪问题。算法结构简单、存储量小、运算速度快,根据多次仿真和实拍照片实验,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 图像处理 目标跟踪 目标检测 点目标 红外图像
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复杂背景下红外运动点目标检测算法研究 被引量:12
20
作者 李正周 董能力 金钢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期410-414,共5页
讨论了复杂背景下低信噪比运动点目标的检测和跟踪问题 ,提出了基于卡尔曼滤波理论的背景预测、数学形态学膨胀累加、图像流航迹关联和二级并行假设检验的点目标检测方法。实验结果表明该算法能够较大程度提高红外图像的信噪比 ,有效地... 讨论了复杂背景下低信噪比运动点目标的检测和跟踪问题 ,提出了基于卡尔曼滤波理论的背景预测、数学形态学膨胀累加、图像流航迹关联和二级并行假设检验的点目标检测方法。实验结果表明该算法能够较大程度提高红外图像的信噪比 ,有效地检测和跟踪点目标 ,并且能够解决目标丢失以及跟踪过程中出现目标的问题。 展开更多
关键词 复杂背景 红外运动 点目标检测 卡尔曼滤波 形态学滤波 图像流 制导 武器
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