基于三維濾波的紅外弱小目標檢測技術研究
2021年電子技術應用第3期
樊 華1，2，武文波2，焦 智1，檀朝彬1
1.北華航天工業學院 電控學院，河北 廊坊065000；2.北京空間機電研究所，北京100094
摘要： 為了提升幀差法在復雜環境中低信噪比目標的檢測效果，基于運動目標在時間上具有連續性的原理，利用檢測前跟蹤的算法，通過三維濾波預處理和目標軌跡性判斷相結合的設計準確篩選出目標，達到在保持高檢測率的前提下降低虛警的效果，對弱小目標檢測具有顯著意義。
中圖分類號： TN219
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200970
中文引用格式： 樊華，武文波，焦智，等. 基于三維濾波的紅外弱小目標檢測技術研究[J].電子技術應用，2021，47(3)：106-110.
英文引用格式： Fan Hua，Wu Wenbo，Jiao Zhi，et al. Research on infrared small target detection technology based on 3D filtering[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(3)：106-110.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200970
中文引用格式： 樊華，武文波，焦智，等. 基于三維濾波的紅外弱小目標檢測技術研究[J].電子技術應用，2021，47(3)：106-110.
英文引用格式： Fan Hua，Wu Wenbo，Jiao Zhi，et al. Research on infrared small target detection technology based on 3D filtering[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(3)：106-110.
Research on infrared small target detection technology based on 3D filtering
Fan Hua1，2，Wu Wenbo2，Jiao Zhi2，Tan Chaobin2
1.School of Electronic Control，University of North China Institute of Aerospace Technology，Langfang 065000，China； 2.Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity，Beijing 100094，China
Abstract： To improve the detection effect of frame difference method on low SNR target in complex environment，in this paper, based on the principle that moving targets have continuity in time, the tracking algorithm before detection is used to accurately screen targets through the design combining 3d filtering preprocessing and target trajectory judgment, so as to achieve the effect of reducing false alarm on the premise of maintaining a high detection rate, which is of significant significance for dim small targets detection.
Key words : dim small targets detection and tracing；frame difference detection method；3-D wavelet filter；tracing before detect
0 引言
本文基于紅外圖像樣本進行研究，由于紅外相機是利用了物體所發出的紅外輻射來成像的，因此紅外成像系統可以實現全天候工作，并且相較雷達系統能更好地識別隱蔽性高的目標。但是紅外圖像中的目標無任何紋理特征信息，背景環境過于復雜時，信噪比低的目標很可能就會隱沒在背景當中。如何在紅外圖像中更好更準確地檢測出目標一直以來都是一個十分具有研究意義的熱點問題[1]。很多檢測方法在提升檢測率的同時又造成虛警率升高，將噪聲誤當成目標檢測了出來。在運動目標的檢測上幀差法的應用比較普遍，幀差法可以很好地區分出運動與靜止的信息，同時算法的復雜度不高，但是它對樣本品質有一定的要求，對信噪比低的圖像檢測效果往往不是很理想。本文提出了一種改善方法，可以使幀差法在圖像信噪比不高的情況下，也能達到很好的檢測效果。
由于圖像噪聲在小波域的分布較為集中，利用三維小波變換進行樣本的預處理，通過時間空間上的三維濾波，結合了樣本的幀間信息，實現了降低背景灰度值抖動、提高樣本信噪比的效果。并且基于運動目標具有軌跡性的原理做出判斷，這樣可以實現在保持高檢測率的同時又降低誤檢的發生。
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作者信息：
樊 華1，2，武文波2，焦 智1，檀朝彬1
(1.北華航天工業學院 電控學院，河北 廊坊065000；2.北京空間機電研究所，北京100094)
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