红外弱小运动目标的检测算法研究
发布时间：2021-10-23 19:49
红外弱小目标检测一直以来是军事领域内的研究热门问题,它代表着一个国家的国防军事力量,是红外制导系统重要组成部分,也是建立一套高效、完整、综合防御体系非常重要的基石,与此同时红外弱小目标的检测在交通、医疗和安防监控等领域的应用价值也是显而易见的。但是红外弱小目标成像时辐射的能量弱、包含的信息少、成像的面积小,而且没有明显的形状、纹理等特征,所以如何在复杂的背景环境下高效的检测出红外弱小运动的目标具有重要的军事意义和理论意义。在深度学习没有用到行为识别领域之前,密集轨迹算法是该领域里面的经典算法之一。而轨迹作为一种局部特征能很好的表示视频中的运动信息,本文研究的对象为红外图像中运动的弱小目标,所以本文首次提出将密集轨迹算法用于红外弱小目标的检测中。本文提出了一种在连续轨迹上进行红外弱小运动目标检测的算法,该方法的步骤主要包括:首先相对单帧图像,视频序列中包含更多的时域信息,为了充分利用时域的相关性,本文对连续的图像序列进行稠密光流计算,得到稠密采样点的连续轨迹;接着对静止场景而言,在同一时段内目标的运动轨迹的欧式距离要大于背景的运动轨迹的欧式距离,根据背景与目标运动特性的不同对轨迹上的采样...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红外探测器
温度比绝对零度高的所有物体始终都会向外辐射红外光。物体的辐射中，这就为检测和识别出目标提供了客观的基础。自从红外光被于 1800 年发现后，红外技术已被广泛应用于国防、国民经济和科学研 所示的红外探测器，由于其具有良好的隐蔽性，优越的环境适应性和同时因为其体积小，重量轻，功耗低，在生活，医疗，军事，工程等得到广泛应用【2-4】。日常生活方面，我们能很容易发现如下图 1-2 所庭楼道的感应照明灯，酒店、公共卫生间的感应龙头等都是由红外探文地理而言，红外遥感是基于红外线具有较强的云穿透能力，利用高测场景中远处物体辐射的红外传感器，基于卫星的红外遥感能够用于监测，自然灾害预警，资源勘探等。医疗方面，红外检测技术根据组的温度差来识别正常组织和变异组织【5-7】。在军事方面，军事防御系检测是红外制导以及红外搜索的关键基础技术。红外弱小目标检测算外制导和远程预警系统的基石，强大的红外搜索系统要求及早发现入因此提高搜索系统在距离上的检测要求是各个国家的军事部门测量和，而红外弱小目标检测的技术是长距离目标检测的关键基础技术。
目标相关检测技术个有着很好的检测性能的红外弱小目标检测系统，那么对已方法的了解是必不可少的。当充分了解到目前的红外弱小目，才能根据实验数据选择出合适的检测方法运用到实际中。的特征进行了分析，其次介绍了近几年几种先进的红外弱实验理论支撑。目标图像的特征分析包含的组成成分有三个：目标、背景和噪声【39】，如图 2-1。假设一张红外图像的灰度值为 f i ,j ，图像中背景的灰度标灰度值为 , tf i j ，噪声的灰度值为 , nf i j ，则红外图像 , , , , b t nf i j f i j f i j f i j
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外背景抑制与小目标检测算法[J]. 张世锋,黄心汉,王敏. 中国图象图形学报. 2016(08)
[2]结合视觉特性与灰度拉伸的直方图均衡化红外图像算法[J]. 万智萍. 计算机工程与设计. 2016(03)
[3]基于视觉注意机制的红外小目标检测算法[J]. 丁春云,王敏. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[4]基于改进ORB特征匹配的运动小目标检测[J]. 刘威,赵文杰,李成,徐忠林,田铠侨. 光电工程. 2015(10)
[5]动态背景下基于ORB特征匹配的运动目标检测算法[J]. 薛丽霞,罗文浩,王佐成. 计算机应用与软件. 2015(10)
[6]基于形态学与遗传粒子滤波器的红外小目标检测与跟踪算法[J]. 王玲玲,辛云宏. 光子学报. 2013(07)
[7]基于运动方向估计的管道滤波算法[J]. 董维科,张建奇,刘德连,王晓蕊. 光子学报. 2013(04)
[8]复杂背景下红外弱小目标图像增强算法[J]. 战杰. 四川兵工学报. 2011(08)
[9]基于改进粒子滤波算法的红外小目标检测跟踪[J]. 王继平,孙华燕,章喜. 红外技术. 2011(05)
[10]基于改进粒子滤波的空间红外小目标跟踪方法[J]. 项学智,彭宇,韩志英,席志红. 电子测量与仪器学报. 2010(11)
博士论文
[1]复杂环境下红外小目标检测与跟踪技术研究[D]. 赵坤.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]基于稠密光流轨迹的人体行为识别研究[D]. 黄中杰.东北大学 2014
[2]红外小目标图像预处理与检测算法研究[D]. 赵征.西安电子科技大学 2014
[3]基于多级假设的红外小目标检测算法[D]. 张红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2006
本文编号：3453800
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红外探测器
温度比绝对零度高的所有物体始终都会向外辐射红外光。物体的辐射中，这就为检测和识别出目标提供了客观的基础。自从红外光被于 1800 年发现后，红外技术已被广泛应用于国防、国民经济和科学研 所示的红外探测器，由于其具有良好的隐蔽性，优越的环境适应性和同时因为其体积小，重量轻，功耗低，在生活，医疗，军事，工程等得到广泛应用【2-4】。日常生活方面，我们能很容易发现如下图 1-2 所庭楼道的感应照明灯，酒店、公共卫生间的感应龙头等都是由红外探文地理而言，红外遥感是基于红外线具有较强的云穿透能力，利用高测场景中远处物体辐射的红外传感器，基于卫星的红外遥感能够用于监测，自然灾害预警，资源勘探等。医疗方面，红外检测技术根据组的温度差来识别正常组织和变异组织【5-7】。在军事方面，军事防御系检测是红外制导以及红外搜索的关键基础技术。红外弱小目标检测算外制导和远程预警系统的基石，强大的红外搜索系统要求及早发现入因此提高搜索系统在距离上的检测要求是各个国家的军事部门测量和，而红外弱小目标检测的技术是长距离目标检测的关键基础技术。
目标相关检测技术个有着很好的检测性能的红外弱小目标检测系统，那么对已方法的了解是必不可少的。当充分了解到目前的红外弱小目，才能根据实验数据选择出合适的检测方法运用到实际中。的特征进行了分析，其次介绍了近几年几种先进的红外弱实验理论支撑。目标图像的特征分析包含的组成成分有三个：目标、背景和噪声【39】，如图 2-1。假设一张红外图像的灰度值为 f i ,j ，图像中背景的灰度标灰度值为 , tf i j ，噪声的灰度值为 , nf i j ，则红外图像 , , , , b t nf i j f i j f i j f i j
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外背景抑制与小目标检测算法[J]. 张世锋,黄心汉,王敏. 中国图象图形学报. 2016(08)
[2]结合视觉特性与灰度拉伸的直方图均衡化红外图像算法[J]. 万智萍. 计算机工程与设计. 2016(03)
[3]基于视觉注意机制的红外小目标检测算法[J]. 丁春云,王敏. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[4]基于改进ORB特征匹配的运动小目标检测[J]. 刘威,赵文杰,李成,徐忠林,田铠侨. 光电工程. 2015(10)
[5]动态背景下基于ORB特征匹配的运动目标检测算法[J]. 薛丽霞,罗文浩,王佐成. 计算机应用与软件. 2015(10)
[6]基于形态学与遗传粒子滤波器的红外小目标检测与跟踪算法[J]. 王玲玲,辛云宏. 光子学报. 2013(07)
[7]基于运动方向估计的管道滤波算法[J]. 董维科,张建奇,刘德连,王晓蕊. 光子学报. 2013(04)
[8]复杂背景下红外弱小目标图像增强算法[J]. 战杰. 四川兵工学报. 2011(08)
[9]基于改进粒子滤波算法的红外小目标检测跟踪[J]. 王继平,孙华燕,章喜. 红外技术. 2011(05)
[10]基于改进粒子滤波的空间红外小目标跟踪方法[J]. 项学智,彭宇,韩志英,席志红. 电子测量与仪器学报. 2010(11)
博士论文
[1]复杂环境下红外小目标检测与跟踪技术研究[D]. 赵坤.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]基于稠密光流轨迹的人体行为识别研究[D]. 黄中杰.东北大学 2014
[2]红外小目标图像预处理与检测算法研究[D]. 赵征.西安电子科技大学 2014
[3]基于多级假设的红外小目标检测算法[D]. 张红.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2006
本文编号：3453800
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