基于核Rayleigh商二次相关滤波器的红外目标检测

Rayleigh商二次相关滤波器(RQQCF)是一种重要的目标检测方法,但其直接对原始图像数据进行操作,目标检测效果不总是很理想.核方法可以描述图像的高阶统计特性,有效抑制噪声及杂波,提高目标检测效果.将Rayleigh商二次相关滤波器映射到高维核特征空间,完整推导核Rayleigh商二次相关滤波器(KRQQCF),提...     

空间自适应卷积核滤波红外弱小目标检测

为了减少复杂红外图像中平滑背景边缘的影响,将具有各向异性特性的PM扩散模型应用到红外弱小目标检测,提出了空间自适应卷积核滤波检测算法,并对扩散系数进行了优化.针对模型中扩散参数难以确定的问题,提出了一种利用Sobel边缘检测算子估计扩散参数的方法.滤波后采用信噪比(SNR,Signal Noise Ratio)和接受机工作特性(ROC,Receiver Operating Characteristic)曲线进行性能评价,实验结果表明,与PM扩散模型滤波和中值滤波相比,该算法有效抑制了边缘,大大提高了信噪比,提高了检测概率,降低了虚警概率,具有更好的性能.     

基于改进的核相关滤波算法的红外目标跟踪

核相关滤波(KCF)算法在跟踪过程中由于目标受到遮挡或者目标本身的形变、大小变化等问题容易丢失目标.针对以上问题对原算法做出如下改进:一是加入检测模型响应值的方法作为判定目标是否丢失的依据,一旦判定目标丢失,模型就会暂停更新,增加采样窗口个数来扩大目标搜索范围,直至判定为重新定位目标;二是加入一种自适应的多尺度搜索策略...     

结合帧差的核相关滤波弱小红外目标检测

为了提高红外目标检测的性能,提出了一种结合帧差的核相关滤波弱小红外目标检测算法。算法首先通过核相关滤波训练当前帧获得最大回归值,相对间隔帧求取差值,以此进行循环移位,从而实现对帧间背景运动的补偿;再者借助帧间差分法提取当前帧相对运动特征,增强区分弱小目标和红外背景的能力;最后对相对运动特征进行阈值分割获得最终检测结果。仿真实验显示本算法能有效检测出复杂环境下红外弱小目标,与其他同类算法相比,本算法可以很好地对杂波和点状干扰源进行抑制,获得较高的目标检测率,同时将大量运算置于频域中,运算效率也优于其他算法。     

基于多特征相关滤波的红外目标跟踪

为实现在复杂背景和多干扰条件下红外目标的稳 定跟踪,提出一种基于多特征相关滤波的红外目标 跟踪算法。首先综合考虑生物视觉关注特性及目标运动特性,提取目标区域的空间特征和 运动特征,进而融合一种改进的卷积特征,生成多特征权值函数;然后在传统 相关滤波的基础上,引入多特 征权值函数用以表征不同候选区域的重要程度,形成权值相关滤波的红外目标跟踪框架;最 终得到能够表 征目标位置的置信图,从而完成红外目标的鲁棒跟踪。在6组不同条件下红外视频序列上的 实验结果表明, 和经典目标跟踪算法相比,本文方法在复杂背景下的平均跟踪成功率提升15%左右,能够有 效应对相似虚 假目标、遮挡、背景辐射强度变化和探测器晃动等不良因素的影响,适用于复杂背景条件下 的红外目标跟踪。     

数据驱动二次相关滤波器红外目标检测

针对传统红外目标检测算法易受目标和背景先验样本质量、目标姿态和视角及噪声等的影响,提出了一种新的基于稀疏编码的数据驱动二次相关滤波器目标检测算法,其中给出了目标自相关矩阵基字典的概念,该数据驱动滤波器模型能包容多种姿态和视角的目标,并能抑制噪声和样本质量的影响,同时可以舍弃对无规律背景样本的依赖,通过对行人和车辆的实验验证了该算法的有效性.所提算法的设计思想对诸多滤波器算法的改进具有很好的借鉴意义.     

基于重检测机制的核相关滤波跟踪算法

传统的核相关滤波跟踪(KCF)算法不能很好地处理目标快速移动和大面积遮挡,容易导致目标丢失.在KCF算法的基础上,提出了目标丢失检测、第一帧重检测、扩展区域重检测3种机制来解决以上问题.利用最大响应分数和平均峰值相关能量(APCE)来判别目标是否丢失;在目标即将丢失时,采用扩展区域重检测机制;在目标图像与第一帧目标图像...     

基于候选区域检测的核相关目标跟踪算法

近年来,核相关滤波算法在目标跟踪领域应用广泛,表现出了非常优异的性能,但是核相关滤波类算法本质上属于模板匹配算法,并且缺乏跟踪失败恢复机制,在快速运动和快速形变情况下跟踪效果较差.针对以上问题,本文提出一种结合了核相关滤波跟踪算法和目标候选区域检测的跟踪算法,来改善核相关滤波跟踪算法的性能.算法主要设计了一种跟踪失败恢复机制,通过比较目标响应强度与经验阈值的大小,判断跟踪目标是否跟丢,当目标跟踪失败时,采用候选区域检测算法,在目标周围区域提取不同的检测图像块,确定目标在当前帧的最佳位置;然后,使用核相关滤波算法得到目标的精确位置,继续跟踪.此外,算法在跟踪模块中加入了颜色特征与梯度特征的自适应融合,进一步增强了算法的整体跟踪性能.实验结果证明,所提出算法在精确度和成功率上都表现出高效的性能,并且在快速运动和快速形变情况下跟踪性能要优于其余算法.     

基于多尺度小波核LS-SVM的红外弱小目标检测

针对红外弱小目标检测提出了一种新的算法.算法首先对图像进行均值滤波处理以减少噪声点,然后利用基于多尺度小波核函数的最小二乘向量机对图像进行局部灰度曲面拟合,再通过二阶方向导数算子计算出其特征图像并将连续几帧特征图像融合,最后采用对比度分割方法确认目标位置.仿真实验表明,该方法不仅具有良好的适应性和检测效果,而且具有较强的时效性.     

一种基于白化滤波器的红外小目标检测方法

提出了一种新的红外图像场景模型,新模型认为红外图像中只包括2种类型的点:目标和起伏噪声。提出了基于这种模型的白化滤波器,给出了对红外图像背景进行白化的算法步骤,并采用基于单个像素局部邻域估计该点功率谱的方法实现了白化滤波器。实验结果表明,这种方法能够很好地白化起伏背景,为进一步的红外目标检测打下了基础。     

一种基于方差标记的形态学红外小目标检测算法

形态学算法在红外小目标检测上具有良好的性能,先对该算法的处理过程进行了分析,结合实际拍摄的红外小目标图像研究发现,算法在处理过程中存在很多不必要的计算,因此从提高算法的实时性出发,提出了一种基于方差标记的形态学方法.该方法首先计算图像每个像素的局部方差,然后由方差根据阈值判断条件对图像进行标记,标记完后再通过形态学算法对标记的部分进行Top-hat运算.理论分析和仿真实验表明,该方法能够极大的提高形态学的检测效率,而且对算法的检测性能有一定的提高.     

基于LBP与核相关滤波器的运动目标跟踪算法

针对核相关滤波器在复杂光照条件下出现的跟踪不稳定的现象,提出一种基于LBP(local binary pattern)与核相关滤波器的运动目标跟踪算法.在传统算法上增加LBP处理方法,降低光照对特征提取的影响,进而提高核相关滤波器算法在跟踪过程中对目标信息的采集精准度.实验表明,与经典的核相关滤波器跟踪算法相比,基于LBP与核相关滤波器的运动目标跟踪算法在复杂光照的情况下的跟踪性能有明显提升,能较好应用于实时场景中去,是一种稳定的目标跟踪算法.     

一种新的红外弱小目标检测与跟踪算法

针对低信噪比下红外序列图像中弱小目标的检测与跟踪问题,提出了一种新的基于双边滤波的方法.首先将传统的二维双边滤波扩展为空-时三维双边滤波,由于同时利用了红外序列的空域信息和时域信息,该三维双边滤波能在抑制噪声的同时增强目标和背景之间的对比度.用其实现红外图像的预处理,再用门限分割检测出红外序列中的弱小目标.同时,用序贯蒙特卡洛方法对检测到的弱小目标进行跟踪.实验中,用实际红外序列图像对算法进行了验证,结果表明,在低信噪比下,所提算法能对红外弱小目标进行实时检测和跟踪.     

An Efficient Two-Dimensional Least Mean Square (TDLMS) Based on Block Statistics for Small Target Detection

In this paper, we introduce an efficient TDLMS filter, using the new weight structure and nonlinear step size for small target detection within infra-red (IR) imagery. A new TDLMS filter that can efficiently detect a small target in IR imagery is proposed. The concept of the proposed filter is to utilize the new weight matrix having the structure reducing effects of the target pixels in order to predict exactly the background. The nonlinear step size utilizing the block statistics is used and background estimation is calculated finally by using the Gaussian distance map. Experimental results show that the proposed method exhibits higher detection rates and lower false alarm rates in comparison to the conventional TDLMS filter.     

一种红外弱小目标精跟踪方法

针对红外弱小目标检测中的多帧处理技术,提出了加权的移动式管道滤波算法,解决了管道边缘噪声造成检测失败的难题。文中还将卡尔曼滤波应用于管道中心坐标的预测,实践证明,采用该方法预测精度高,可以大大地减小管道尺寸,有效地提高了管道滤波的抗噪性能、算法的实时性和精确度。     

一种低信噪比条件下的红外图像序列小目标实时检测算法

本文提出了一种基于多级门限判决与轨迹置信度检验的弱小目标检测方法,该方法综合利用能量积累、多级门限判决与轨迹搜索方法,同时对候选多目标轨迹进行置信度检验,剔除假目标,给出真目标信息。该算法针对高空背景条件下的图像目标检测,以较小的运算量和存储空间开销,解决了低信噪比条件下的弱小运动目标的检测问题,算法简洁且易于进行软硬件分割实现,算法实时性能良好。文中最后给出其实验结果。     

基于小波和高阶累积量的红外弱小目标检测

红外图像序列中弱小目标的检测是图像处理应用的一个重要研究领域.由于弱小目标很难从背景杂波中分离出来,所以弱小目标的检测是一个难点.介绍了一种基于小波和高阶累积量的红外弱小目标检测方法.该方法利用小波滤波器抑制大部分背景杂波,然后采用基于累积量的自适应滤波器对高频小波系数进一步处理,使得图像信噪比大大提高,同时保留了目标信息.最后应用一些序列处理方法来进一步提高检测的性能.利用实测数据所做仿真实验结果表明该方法的有效性.     

一种基于稀疏化核方法的红外强杂波背景抑制算法

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.     

基于中值滤波和多向梯度搜索的目标检测算法

复杂背景下低信噪比弱小目标的自动检测是当今目标自动探测研究尚未解决的一个难题.针对复杂天空背景条件下低信噪比的红外弱小目标检测问题,提出了一种基于中值滤波和多向梯度搜索相结合的目标检测算法.算法首先运用中值滤波器将目标从红外背景中分割出来,再结合多向梯度判决算法提取出真实目标点,最后辅以形态滤波填充目标内部空间,构成完...