基于通道协同与色彩校正的RAW数据到RGB图像重建方法

1

作者 刘昱 陈永祺 +2 位作者 王瀚 刘人赫 汪少初 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期395-405,共11页

图像传感器直接输出的原始RAW数据需经过重建操作后才能转换为RGB图像,用于重建RGB的传统多步骤图像信号处理(ISP)算法往往具有流程复杂、灵活性低、误差累积等问题,而现有的一些基于深度学习的图像信号处理算法存在未能充分利用RAW图... 图像传感器直接输出的原始RAW数据需经过重建操作后才能转换为RGB图像,用于重建RGB的传统多步骤图像信号处理(ISP)算法往往具有流程复杂、灵活性低、误差累积等问题,而现有的一些基于深度学习的图像信号处理算法存在未能充分利用RAW图像模式信息与未能充分利用RGB通道相关性等局限.基于此,本文设计了基于深度学习的ISP-Net模型,针对上述不足进行改进.该模型包含模式信息复原、跨通道重建和色调调整3个主要模块.首先,模式信息复原模块通过掩码提取RAW图像的颜色通道信息,并通过通道间的融合操作最大化地学习RAW图像的模式信息;其次,跨通道重建模块通过通道间相互指导的方式,充分利用通道相关性提升图像重建质量;最后,色调调整模块通过构建色调调整矩阵,提升颜色复原的准确性.所设计的模型在合成数据集与真实数据集上均进行了测试.在主观评价上,本文方法在色彩准确度、纹理细节重建方面更接近真实图像;在客观指标上,特别地,在噪声强度为15时,本文方法的峰值信噪比在Kodak、McMaster、WED-CDM和Urban 100数据集上均为最优指标,分别为32.33 dB、32.44 dB、32.22 dB及31.67 dB,最大可优于同数据集次优指标0.24 dB.在真实数据集上的峰值信噪比为28.98 dB,相较于传统图像信号处理方法FlexISP、SEM和ADMM,峰值信噪比均高出至少17 dB,相比于基于深度学习的RAW图像重建方法Deepjoint和MGCC-B峰值信噪比分别提升了4.03 dB和1.55 dB. 展开更多

关键词 图像信号处理 RAW图像重建 模式信息复原 跨通道重建 色调调整

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红外焦平面器件非均匀性校正数字实现 被引量：14

2

作者 周慧鑫 王炳健 +1 位作者 刘上乾 拜丽萍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期130-132,共3页

红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在... 红外焦平面阵列(infraredfocalplanearrays,IRFPA)成像是当今红外成像技术发展的主流方向,但IRF PA特有的非均匀性严重地限制了系统的成像质量,因此对红外焦平面阵列器件的非均匀性实施有效的校正是其应用中必须解决的一项关键技术。在阐述非均匀性校正算法原理的基础上,着重论述了一种基于TMS320C55XDSP的非均匀性校正算法的实时实现技术,给出了实测结果,验证了该技术的有效性和工程实用性。 展开更多

关键词 红外焦平面阵列 红外成像器件 数字信号处理

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基于DSP+FPGA的红外图像锐化算法的实现 被引量：7

3

作者 王利平 陈钱 +1 位作者 顾国华 张保民 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期764-766,共3页

为了改善红外图像的成像质量,根据红外图像的特点,提出了一种改进的拉普拉斯锐化算法———受限拉普拉斯锐化算法,并采用DSP+FPGA的架构进行实时处理。对普通拉氏锐化算法和受限拉氏锐化算法的处理效果进行比较。受限拉氏锐化算法有效... 为了改善红外图像的成像质量,根据红外图像的特点,提出了一种改进的拉普拉斯锐化算法———受限拉普拉斯锐化算法,并采用DSP+FPGA的架构进行实时处理。对普通拉氏锐化算法和受限拉氏锐化算法的处理效果进行比较。受限拉氏锐化算法有效地控制了图像的噪声,使处理后的图像边缘更加清晰,又保护了图像的细节。 展开更多

关键词 红外图像 图像锐化 噪声 数字信号处理

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基于FPGA的非制冷红外热成像系统研究 被引量：6

4

作者 张俊举 常本康 +3 位作者 钱芸生 田思 邱亚峰 袁轶慧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期579-582,共4页

为降低非制冷红外热成像系统的功率损耗并减小其体积,介绍了一种基于FPGA架构的非制冷红外热成像系统。采用SOPC设计技术,在FPGA内部定制了可编程嵌入式处理器NiosII,实现了系统的任务管理和数据通信;设计了一种简洁的流水线结构,实现... 为降低非制冷红外热成像系统的功率损耗并减小其体积,介绍了一种基于FPGA架构的非制冷红外热成像系统。采用SOPC设计技术,在FPGA内部定制了可编程嵌入式处理器NiosII,实现了系统的任务管理和数据通信;设计了一种简洁的流水线结构,实现了非均匀校正、盲元补偿和自适应图像增强等实时信号处理功能。对所设计非制冷红外热成像系统的测试结果为噪声等效温差(NETD)小于80mK,成像质量清晰稳定。与传统结构相比,该系统结构更简单,体积更小。 展开更多

关键词 热成像系统 红外技术 信号处理 FPGA 嵌入式处理器

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基于阈上随机共振的弱信号双色中波红外图像融合 被引量：9

5

作者 蔺素珍 杨风暴 +2 位作者 吉琳娜 李香亭 李盼 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期546-550,共5页

提出了基于阈上随机共振的弱信号双色中波红外图像融合方法.利用阈上随机共振分别增强两幅图像的弱信号,通过中值滤波对图像降噪,然后对降噪图像进行支持度变换融合,得到信息丰富、细节明显的融合图像.实验结果表明,融合图像的局部标准... 提出了基于阈上随机共振的弱信号双色中波红外图像融合方法.利用阈上随机共振分别增强两幅图像的弱信号,通过中值滤波对图像降噪,然后对降噪图像进行支持度变换融合,得到信息丰富、细节明显的融合图像.实验结果表明,融合图像的局部标准差提高了247.7%、局部熵提高了45.52%、峰值信噪比分别提高了6.71%和6.65%,证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 中波红外 图像融合 弱信号处理 阈上随机共振

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基于不同积分时间帧累加的红外图像超帧方法 被引量：9

6

作者 洪闻青 姚立斌 +1 位作者 姬荣斌 刘传明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1490-1500,共11页

针对大多数常规红外成像系统单帧成帧时间内探测器组件响应动态范围有限,以及超帧算法需要借助其他复杂装置或专用电路的不足,提出了一种基于不同积分时间帧累加的红外图像超帧处理方法,采用电子学处理方法对整个超帧处理过程进行了研... 针对大多数常规红外成像系统单帧成帧时间内探测器组件响应动态范围有限,以及超帧算法需要借助其他复杂装置或专用电路的不足,提出了一种基于不同积分时间帧累加的红外图像超帧处理方法,采用电子学处理方法对整个超帧处理过程进行了研究。分析了限制红外探测器响应动态范围的原因,简单介绍了帧积分方法的原理和利弊。然后对不同积分时间下获得的图像进行了非均匀性校正、帧信息融合和新帧映射。实验结果表明:本文方法提高了系统的噪声等效温差(NETD),捕获了更多的场景原始图像信息,丰富了图像的灰度层次,增加了图像的信息熵。该方法能够等效拓展探测器的响应动态范围,增加场景原始信息的捕获,提高成像系统的输出信号信噪比以及探测灵敏度。 展开更多

关键词 红外图像 超帧处理方法 积分时间 动态范围 信噪比

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强背景杂波条件下运动的弱小目标检测方法 被引量：12

7

作者 李吉成 沈振康 李秋华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期208-211,共4页

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N帧轨迹积累的运动小目标检测方法。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,有效检测出弱小目标。实验结果表明,采用这种时... 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N帧轨迹积累的运动小目标检测方法。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,有效检测出弱小目标。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 红外图像序列 运动目标 目标检测 滤波

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运动目标检测与识别方法研究 被引量：13

8

作者 张聪 张天序 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期164-168,共5页

为了解决低对比度红外序列图像中运动小目标的检测问题,提出了一种基于多级滤波的检测方法。首先,对具有一定空间分布范围(≤5×5)的小目标,可根据目标/噪声/背景的灰度分布模型具体分析其频谱特性范围。由Fourier变换定义可知,噪... 为了解决低对比度红外序列图像中运动小目标的检测问题,提出了一种基于多级滤波的检测方法。首先,对具有一定空间分布范围(≤5×5)的小目标,可根据目标/噪声/背景的灰度分布模型具体分析其频谱特性范围。由Fourier变换定义可知,噪声能量主要集中在高频段,背景能量主要集中在低频段,而目标能量则主要分布在中频段,所以可以根据目标的大小,由门函数的Fourier变换估算出各种尺寸目标所处的频段,然后选择不同级数的滤波器将不同大小的候选目标从复杂背景中分离出来。经过多级滤波处理后,再对得到的包含候选目标的图像进行图像分割等适当的后续处理,就可以检测出真正的目标。 展开更多

关键词 红外图像 低对比度 运动小目标检测 多级滤波 目标/背景/噪声频谱特性

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一种新的红外复杂背景自适应抑制算法 被引量：6

9

作者 汪大宝 刘上乾 张峰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期927-933,共7页

为了解决低信噪比非平稳复杂云层背景下红外弱小目标检测问题,提出了一种新的基于Facet模型的正则化双向扩散滤波算法.该算法采用Facet模型拟合图像曲面,并设计了平均方向导数梯度算子描述拟合图像曲面的多向梯度特征,以准确识别目标和... 为了解决低信噪比非平稳复杂云层背景下红外弱小目标检测问题,提出了一种新的基于Facet模型的正则化双向扩散滤波算法.该算法采用Facet模型拟合图像曲面,并设计了平均方向导数梯度算子描述拟合图像曲面的多向梯度特征,以准确识别目标和背景的特征差别.结合平均方向导数梯度算子,设计了一种新的正则化双向扩散背景抑制技术.与传统算法相比,这种算法能够依据目标和背景的特征差别自适应地在前向扩散(目标增强)和后向扩散(背景抑制)之间切换,以实现在抑制背景杂波的同时增强目标.理论分析和实验结果表明,这种算法对包含强纹理结构的非平稳复杂云层背景杂波具有良好的抑制作用,并且算法结构简单,运算量小,易于硬件实时实现. 展开更多

关键词 图像处理 红外弱小目标 Facet小面模型 双向扩散滤波 信号检测

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双C50多模同步采集高速目标识别系统 被引量：3

10

作者 罗智勇 李晓峰 李在铭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第9期16-19,共4页

研究了红外多模采集转换的系统模型 ,分析了功能状态。研究了基于并行DSP、数据并行通信芯片和可编程逻辑器件构架的可行性系统实现 ,论证了系统的实时并行处理能力。研究了数字锁相实施玫瑰线扫描同步采集方位转换和红外多帧配准图像... 研究了红外多模采集转换的系统模型 ,分析了功能状态。研究了基于并行DSP、数据并行通信芯片和可编程逻辑器件构架的可行性系统实现 ,论证了系统的实时并行处理能力。研究了数字锁相实施玫瑰线扫描同步采集方位转换和红外多帧配准图像模糊分割识别系统实现。实验表明 ,该系统具有 2 5 6× 2 5 6像素场景 ,2 5 6级灰度级实时监测和复杂背景下实时识别目标的能力。 展开更多

关键词 红外成像 目标识别 数字信号处理 图像分析

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红外玫瑰扫描DSP实时亚成像的优化实现 被引量：2

11

作者 罗智勇 李晓峰 李在铭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第8期72-74,81,共4页

红外玫瑰线扫描的高像素精度转换是亚图像大概率识别跟踪的基础。从易于DSP实时实现的角度 ,提出了一种快速收敛的数字锁相优化迭代技术 ,实施高精度的亚成像。对不同成像算法的性能比较表明 ,锁相优化迭代具有相位积累误差小 ,像素转... 红外玫瑰线扫描的高像素精度转换是亚图像大概率识别跟踪的基础。从易于DSP实时实现的角度 ,提出了一种快速收敛的数字锁相优化迭代技术 ,实施高精度的亚成像。对不同成像算法的性能比较表明 ,锁相优化迭代具有相位积累误差小 ,像素转换精度高 ,运算量小 ,便于实时转换等优点。对扫描同步频率扰动进行优化分配 ,能改善整机性能 ,最大限度地实施锁相。应用DSP中断服务实时处理策略 ,在C5 0系统中实现了锁相优化迭代实时转换。 展开更多

关键词 目标探测 红外成像 图像处理 数字信号处理

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红外小目标检测跟踪系统设计 被引量：2

12

作者 郑长勇 代月花 陈军宁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第34期59-62,共4页

从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测... 从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测跟踪的功能,工作稳定可靠。 展开更多

关键词 目标检测跟踪 红外成像 数字信号处理 现场可编程门阵列

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双色红外信号亚成像目标识别处理系统研究 被引量：1

13

作者 李文 康日新 +1 位作者 柳继勇 谌取先 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第4期20-22,共3页

采用高速数字信号处理器 (DSP)软硬件的技术途径 ,在双色红外制导导引头信号处理中 ,对由红外传感器不同波段提供的大量目标信息 ,进行了综合分析并提取目标特征量。应用目标识别算法 ,灰度直方图变换、多尺度变换、图像滤波等方法区分... 采用高速数字信号处理器 (DSP)软硬件的技术途径 ,在双色红外制导导引头信号处理中 ,对由红外传感器不同波段提供的大量目标信息 ,进行了综合分析并提取目标特征量。应用目标识别算法 ,灰度直方图变换、多尺度变换、图像滤波等方法区分真假目标 ,建立判决理论 ,确立逻辑选择条件。在算法编程 ,实现对目标的亚成像图及目标方位信息的准确判定等方面 ,作了一定的研究与探讨。 展开更多

关键词 数字信号处理器 双色红外制导 目标识别 亚成像图 导引头

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一种计算红外点目标检测概率的方法 被引量：1

14

作者 徐军 周翔 梁昌洪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期18-21,共4页

在红外成像系统中因为噪声的影响而导致目标检测的结果呈现出概率分布 ,检测概率常常被用来作为衡量算法检测性能的指标 .利用对比度门限检测给出了检测概率的计算方法 ,并给出了检测概率与信噪比。

关键词 红外成像 点目标 检测概率 检测门限

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基于DSP红外图像非均匀校正设计 被引量：1

15

作者 毛玉星 胡旭 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第11期105-107,共3页

由于红外焦平面探测器各点的响应度不一致,需要对红外图像进行非均匀校正。目前许多红外成像设备非均匀校正均通过后台PC机完成,需要专门设计与PC机的接口,提高了成本,而且不利于脱机运行。系统使用红外图像处理板自身的DSP完成非均匀... 由于红外焦平面探测器各点的响应度不一致,需要对红外图像进行非均匀校正。目前许多红外成像设备非均匀校正均通过后台PC机完成,需要专门设计与PC机的接口,提高了成本,而且不利于脱机运行。系统使用红外图像处理板自身的DSP完成非均匀校正系数的计算,设计简洁,操作方便,取得了理想的效果。文中分析了两点校正的原理,介绍了实现方法,对其中涉及的关键技术进行了详细描述。 展开更多

关键词 非均匀校正 图像处理 红外图像 数字信号处理器

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基于可能性分布联合落影的红外图像融合算法选取 被引量：1

16

作者 吉琳娜 郭小铭 +1 位作者 杨风暴 张雅玲 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期228-240,共13页

针对双模态红外图像实际融合需求中常涉及到异类差异特征协同优化融合,且现有差异特征属性无法针对性地调整融合算法进行有效驱动,导致融合效果差等问题,提出了基于可能性分布联合落影的双模态红外图像融合算法选取的方法。首先计算双... 针对双模态红外图像实际融合需求中常涉及到异类差异特征协同优化融合,且现有差异特征属性无法针对性地调整融合算法进行有效驱动,导致融合效果差等问题,提出了基于可能性分布联合落影的双模态红外图像融合算法选取的方法。首先计算双模态红外图像差异特征幅值的融合有效度,利用K最近邻法得到差异特征幅值的概率密度分布,得到差异特征频次属性的分布;然后通过差异特征幅值属性与频次属性构造差异特征权重函数,建立异类差异特征权重函数与多融合算法间的可能性分布合成,得到异类差异特征权重函数多融合算法融合有效度的联合落影;最后构建融合性能指标动态选取最优融合算法。实验结果表明,本文方法所选出的最优融合算法在等级得分指标上明显优于其他算法,验证了本文将可能性分布联合落影运用于双模态红外图像最优融合算法选取中具有可行性。 展开更多

关键词 图像处理 融合算法选取 可能性分布合成 差异特征权重函数 双模态红外图像

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红外成像末制导处理机设计

17

作者 陈辉煌 卢焕章 +1 位作者 常青 欧钢 《红外与激光工程》 EI CSCD 1996年第4期20-26,共7页

本文介绍了红外成像末制导处理机的设计要求及设计方法。在研制过程中，采用面向任务、面向处理算法的设计思想，借鉴了大型并行计算机的某些技术，同时兼顾末制导处理机对体积、功耗、质量的严格限制，并采用了可重构的模块化结构。这... 本文介绍了红外成像末制导处理机的设计要求及设计方法。在研制过程中，采用面向任务、面向处理算法的设计思想，借鉴了大型并行计算机的某些技术，同时兼顾末制导处理机对体积、功耗、质量的严格限制，并采用了可重构的模块化结构。这样，在保证处理机具有较高的运算效率的同时，还有效地增强了处理机的灵活性及其对算法的适应性。 展开更多

关键词 红外成像制导 图像处理 信号处理机 组装式结构

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基于并行信号处理的手持式夜视系统设计与实现

18

作者 孙斌 张俊举 +2 位作者 常本康 杨锋 韩博 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1338-1343,共6页

针对国内夜视技术落后于国外的现状,研制了一种手持式夜视系统,该系统具有红外单通道显示、可见光单通道显示和融合显示三个工作模式。采用了基于双DSP+FPGA结构的并行信号处理技术,解决了红外与可见光拉普拉斯融合算法在传统硬件平台... 针对国内夜视技术落后于国外的现状,研制了一种手持式夜视系统,该系统具有红外单通道显示、可见光单通道显示和融合显示三个工作模式。采用了基于双DSP+FPGA结构的并行信号处理技术,解决了红外与可见光拉普拉斯融合算法在传统硬件平台上无法实时运行的问题。针对系统在每次上电时出现的图像混乱现象,提出了一种基于FPGA的自适应图像拼接方法,实现了并行系统清晰完整的图像显示。实验结果表明,系统运行速度快,输出图像效果好,实用性强。 展开更多

关键词 并行信号处理 夜视系统 红外成像 图像融合

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图像抖动条件下跟踪数据的处理技术

19

作者 杨卫平 李吉成 沈振康 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1195-1197,共3页

由于导引头在飞行过程中不可避免地存在着抖动，这给低信噪比条件下的信息处理带来了很 大困难，为此，本文针对图像抖动情况下目标的跟踪进行了讨论，提出了抖动情况下跟踪数 据的处理方法，可有效地定位目标，使不经稳象就可对抖动图... 由于导引头在飞行过程中不可避免地存在着抖动，这给低信噪比条件下的信息处理带来了很 大困难，为此，本文针对图像抖动情况下目标的跟踪进行了讨论，提出了抖动情况下跟踪数 据的处理方法，可有效地定位目标，使不经稳象就可对抖动图像进行处理成为可能，大大降 低了系统的设计成本，缩短了设计周期. 展开更多

关键词 图像抖动 数据处理 导引头 目标跟踪 导弹制导

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基于细胞响应模型的红外背景抑制

20

作者 曲仕茹 孟锦豪 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期29-32,49,共5页

为检测复杂背景红外图像中的小目标,解决红外弱小目标检测易受复杂背景干扰的问题,提出基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和细胞响应模型的红外图像背景抑制算法。首先采用非下采样Contourlet变换对图像进行多尺度、多方向分解,得到各... 为检测复杂背景红外图像中的小目标,解决红外弱小目标检测易受复杂背景干扰的问题,提出基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和细胞响应模型的红外图像背景抑制算法。首先采用非下采样Contourlet变换对图像进行多尺度、多方向分解,得到各子带系数;然后根据目标、背景的不同特点以及子带的方向性,选取细胞响应模型的参数对中频各个子带系数进行处理;最后对处理后的子带系数进行重构得到背景抑制图像。实验结果表明:本文算法取得了更好的背景抑制效果,提高了单帧红外图像的处理能力,降低了后续检测与跟踪的难度。 展开更多

关键词 红外图像 细胞响应模型 信号处理 背景抑制

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