基于无穷单应阵的动态天基弱小目标检测

来源：激光与红外杂志2018年第6期北京时间：

作者：张琦

单位：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191；

摘要：提出了一种基于无穷单应矩阵抑制动态天基背景的方法,为动态天基背景下的弱小运动目标检测提供了新思路。与以往方法不同,对于由成像卫星运动而造成运动的高频恒星背景,该方法首先利用惯性坐标系下成像卫星姿态及位置的变化,确定卫星平台运动对恒星成像的影响；然后,根据相机对无穷远点的成像原理,计算出不同时刻图像之间的单应矩阵以补偿背景恒星的运动；利用改进的中值滤波抑制低频地球背景,并结合三维时空方向滤波和卡尔曼预测实现对弱小目标的检测与稳定跟踪。实验结果表明,算法能对背景恒星运动准确补偿,抑制背景的效果(图像信噪比增益和背景抑制因子)为传统方法两倍以上,在背景抑制后对弱小目标进行有效检测,定位误差可稳定在半个像素以内。

关键词：红外图像;单应矩阵;弱小目标检测;卡尔曼滤波

基金资助：国家自然科学基金项目(No.61378077)资助。