星空背景下红外弱小目标的快速检测

来源：激光与红外杂志2017年第4期北京时间：

作者：蒲静松

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：为了实时检测天基平台上超远距离成像的星空背景下红外弱小运动目标,提出了一种基于时空域方向滤波和最小二乘预测的算法。首先,介绍了传统的方向滤波及时序上的双向滤波两者的频域理论推导,并经过对比说明了双向滤波的优点。接着,在双向滤波基础上,提出了一种新型方向滤波算法,并分析了新型算法在时耗方面的优势。然后,在分析新型方向滤波算法性能的基础上,说明了基于过门限率的图像分割方法。最后,介绍了最小二乘预测的理论,并给出了相应的跟踪算法。实验结果表明:目标的位置跟踪偏差平均约为1个像素,在图像大小为256×256像素的情况下,20帧图像的检测跟踪时间平均约为1.137 s。检测跟踪效果满足精度要求,检测时间也基本能满足超远距离成像红外系统的实时性要求。

关键词：弱小目标检测;时空域方向滤波;目标跟踪;最小二乘预测

基金资助：国家自然科学基金项目(No.61378077)资助