一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法

2023-10-31 17:04:57 2

專利名稱：一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法
技術領域：
本發明涉及一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，屬於紅外弱小目標檢測領域，針對基於動態規劃的檢測前跟蹤算法進行改進與優化。
背景技術：
基於動態規劃的檢測前跟蹤算法在紅外弱小目標檢測中十分有效，其通過幀間目標能量的積累提升檢測圖像的信噪比，進行較為可靠的檢測。但由於缺乏較為精確的跟蹤過程，每一次的積累中目標能量會向其鄰域的積累窗中擴散，導致了較高的虛警率和較低的檢測率。

發明內容
本發明技術解決問題:克服現有技術的不足，提供一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，有效的解決了傳統基於動態規劃的檢測前跟蹤技術在弱小目標檢測中目標能量擴散嚴重而導致的高虛警率和低檢測率的問題；同時使得在低信噪比下，目標能量沿運動方向獲得了更加有效的積累，進而提高了檢測概率。本發明技術方案為:基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其步驟如下:(I)用前兩幀圖像進行積累函數和路徑信息初始化；(2)根據當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計；(3)根據目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重；

(4)對目標區域疊加相應的方向權重後進行能量積累，計算積累函數值並保存積累路徑；(5)輸入下一幀圖像，重複步驟(2) — (4)進行能量積累直至最後一幀圖像；(6)對最終的積累函數值進行門限檢測；(7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，並進行路徑篩選，輸出檢測結果。所述步驟(2 )中根據當前積累點的位置和保存的路徑信息對目標運動做最小二乘估計的計算公式為:X = Ix1-Xh9 = 2)^--γ 其中(Xi，Yj)和(xb，yb)分別表示當前待積累點的位置和其前一幀軌跡積累的路徑信息，(元刃表示由路徑信息獲得的目標在當前幀圖像中的位置估計值。所述步驟(3)中根據目標運動的估計值計算當前待積累點方向權重的計算公式為:
權利要求
1.一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於步驟如下: (1)用前兩幀圖像進行積累函數和路徑信息初始化； (2)根據當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計； (3)根據目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重； (4)對目標區域疊加相應的方向權重後進行能量積累，計算積累函數值並保存積累路徑; (5)輸入下一幀圖像，重複步驟(2)- (4)進行能量積累直至最後一幀圖像； (6)對最終的積累函數值進行門限檢測； (7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，並進行路徑篩選，輸出檢測結果。
2.根據權利要求1所述的基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於:所述步驟(2)中根據當前積累點的位置和保存的路徑信息對目標運動做最小二乘估計的計算公式為:
3.根據權利要求1所述的基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於:所述步驟(3)中根據目標運動的估計值計算當前待積累點方向權重的計算公式為:
4.根據權利要求1所述的基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於:所述步驟(4)中對目標區域疊加方向權重後進行能量積累，計算積累函數值的計算公式為:
5.根據權利要求1所述的基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於:所述步驟(4)中保存積累路徑的計算公式為:
6.根據權利要求1所述的基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特徵在於:所述步驟(7)中對路徑篩選的計算公式為:(xk+1-xk) (xk-xk-1) + (yk+1-yk) (yk-yk-1) ≥0 其中(Xk+yH)、(xk, yk)和(Xk+1，yk+1)分別表示回溯路徑的連續三點坐標，路徑篩選即需篩去不滿足上式 的路徑。
全文摘要
一種基於方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其步驟為1)用前兩幀圖像進行積累函數和路徑信息初始化；2)根據當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計；3)根據目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重；4)對目標區域疊加相應的方向權重後進行能量積累，計算積累函數值並保存積累路徑；5)輸入下一幀圖像，重複2)—4)步進行能量積累直至最後一幀圖像；6)對最終的積累函數值進行門限檢測；7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，並進行路徑篩選，輸出檢測結果。本發明有效的解決了傳統基於動態規劃檢測前跟蹤技術在弱小目標檢測中由於目標能量擴散嚴重而導致的高虛警率和低檢測率的問題。
文檔編號G06T7/00GK103198485SQ201310123710
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者王文光, 王楠, 孫作為 申請人:北京航空航天大學