一種弱小目標檢測預處理方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種弱小目標檢測預處理方法和裝置。該方法包括：接收機載平臺輸入的待處理圖像；對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像；對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像。經過本發明專利技術的弱小目標檢測預處理使得待處理圖像中的圖像信息簡化為候選弱小目標的信息，使得數據量大大縮減，提高了圖像信噪比，紅外背景噪聲被濾除或抑制，為后續紅外弱小目標的檢測的提供了可靠的保障。

Small target detection preprocessing method and device

The invention discloses a method and a device for preprocessing weak target detection. The method comprises: receiving the airborne platform input image; the image to be processed by morphological filter, get the image morphological filtering; image matching filter, matched filter image; the image morphological filter and the matched filter image fusion processing, get target candidate image. After the pretreatment of dim target detection makes the image information in the image is simplified as target candidate information to be processed, the amount of data is greatly reduced, to improve the image SNR, infrared background noise was removed or inhibited, and provide reliable guarantee for the subsequent detection of infrared target.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及通信
，特別是涉及一種弱小目標檢測預處理方法和裝置。
技術介紹
在進行機載紅外遠距離探測時，目標多表現為像素數少(小)、信噪比低(弱)、無形狀輪廓等特性，屬于弱小目標的范疇。一般認為像素數小于3×3，信噪比小于3的目標為弱小目標。由于弱小目標本身的特性，再加上云層和光照的干擾，使得很難把弱小目標從背景中分離出來。高性能的目標檢測技術能夠對盡早發現可疑目標、確定目標方位、掌握目標動態提供幫助，但是，由于弱小目標的特性，現有的目標檢測技術在檢測紅外弱小目標上性能不佳。因此，亟待本領域技術人員解決的問題是提供一種能夠提高圖像信噪比、增強圖像中的目標信號、抑制不關注的背景信號的目標檢測預處理方式，以便在后續的紅外弱小目標檢測中，提高紅外弱小目標檢測處理性能。
技術實現思路
本專利技術提供了一種弱小目標檢測預處理方法和裝置，用以提高圖像信噪比、增強圖像中的目標信號、抑制不關注的背景信號。針對上述技術問題，本專利技術是通過以下技術方案來解決的。本專利技術提供了一種弱小目標檢測預處理方法，包括：接收機載平臺輸入的待處理圖像；對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像；對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像。其中，對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像，包括：分別在多個方向上，對所述待處理圖像進行形態學濾波，獲得每個方向對應的差值圖像；按照像素點的位置，將多個所述差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相乘，得到形態學濾波圖像。其中，所述分別在多個方向上，對所述待處理圖像進行形態學濾波，獲得每個方向對應的差值圖像，包括：在0°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到0°方向差值圖像；在45°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到45°方向差值圖像；在90°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到90°方向差值圖像；在135°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到135°方向差值圖像；所述按照像素點的位置，將多個所述差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相乘，得到形態學濾波圖像，包括：按照像素點的位置，將所述0°方向差值圖像、所述45°方向差值圖像、所述90°方向差值圖像和所述135°方向差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相乘，得到形態學濾波圖像。其中，對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像，包括：利用預設的匹配濾波算子，對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；其中，所述匹配濾波算子中的所有元素的和為零。其中，將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像，包括：設置形態學濾波閾值和匹配濾波閾值；保留所述形態學濾波圖像中灰度值大于所述形態學濾波閾值的像素點；保留所述匹配濾波圖像中灰度值大于所述匹配濾波閾值的像素點；對所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行邏輯與運算，得到候選弱小目標圖像。本專利技術還提供了一種目標檢測預處理裝置，包括：形態學濾波器、匹配濾波器和處理器；所述形態學濾波器分別連接機載平臺和所述處理器，所述匹配濾波器分別連接所述機載平臺和所述處理器；所述形態學濾波器和所述匹配濾波器分別接收所述機載平臺輸入的同一待處理圖像；所述形態學濾波器對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像；所述匹配濾波器對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；所述處理器將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像。其中，所述形態學濾波器具體用于：分別在多個方向上，對所述待處理圖像進行形態學濾波，獲得每個方向對應的差值圖像；按照像素點的位置，將多個所述差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相乘，得到形態學濾波圖像。其中，所述形態學濾波器包括：0°方向形態學濾波器、45°方向形態學濾波器、90°方向形態學濾波器、135°方向形態學濾波器和相乘器；所述0°方向形態學濾波器，用于在0°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到0°方向差值圖像；所述45°方向形態學濾波器，用于在45°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到45°方向差值圖像；所述90°方向形態學濾波器，用于在90°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到90°方向差值圖像；所述135°方向形態學濾波器，用于在135°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到135°方向差值圖像；所述相乘器，用于按照像素點的位置，將所述0°方向差值圖像、所述45°方向差值圖像、所述90°方向差值圖像和所述135°方向差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相乘，得到形態學濾波圖像。其中，所述匹配濾波器具體用于：利用預設的匹配濾波算子，對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；其中，所述匹配濾波算子中的所有元素的和為零。其中，所述處理器具體用于：設置形態學濾波閾值和匹配濾波閾值；保留所述形態學濾波圖像中灰度值大于所述形態學濾波閾值的像素點；保留所述匹配濾波圖像中灰度值大于所述匹配濾波閾值的像素點；對所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行邏輯與運算，得到候選弱小目標圖像。本專利技術有益效果如下：本專利技術對待處理圖像分別進行形態學濾波和匹配濾波，并對兩個濾波結果進行融合，使得待處理圖像中的圖像信息簡化為候選弱小目標的信息，使得數據量大大縮減，提高了圖像信噪比，紅外背景噪聲被濾除或抑制，為后續紅外弱小目標的檢測的提供了可靠的保障。附圖說明圖1是根據本專利技術一實施例的弱小目標檢測預處理方法的流程圖；圖2是根據本專利技術一實施例的弱小目標檢測預處理裝置的結構圖；圖3是根據本專利技術一實施例的形態學濾波器的結構示意圖。具體實施方式本專利技術的目標檢測預處理方法作為紅外弱小目標檢測的前期處理環節，對紅外圖像進行預處理，提高圖像信噪比，增強圖像中的目標信號，抑制不關注的背景信號。本專利技術采用匹配濾波和形態濾波融合決策的方法改善了弱小目標像素數少信噪比低的特性，配合后續紅外弱小目檢測算法有效解決了紅外遠程探測下對弱小目標的檢測問題。本專利技術可以應用于機載平臺。該機載平臺可以實現水平和俯仰兩個方向的紅外掃描成像，能夠實時地對出現在視場中的可疑紅外弱小目標進行檢測告警。以下結合附圖以及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不限定本專利技術。本專利技術提供了一種弱小目標檢測預本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種弱小目標檢測預處理方法，其特征在于，包括：接收機載平臺輸入的待處理圖像；對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像；對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像。

【技術特征摘要】
1.一種弱小目標檢測預處理方法，其特征在于，包括：
接收機載平臺輸入的待處理圖像；
對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到形態學濾波圖像；
對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾波圖像；
將所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小
目標圖像。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述待處理圖像進行形態
學濾波，得到形態學濾波圖像，包括：
分別在多個方向上，對所述待處理圖像進行形態學濾波，獲得每個方向對
應的差值圖像；
按照像素點的位置，將多個所述差值圖像中相應位置的像素點的灰度值相
乘，得到形態學濾波圖像。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分別在多個方向上，對
所述待處理圖像進行形態學濾波，獲得每個方向對應的差值圖像，包括：
在0°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到0°方向差值圖像；
在45°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到45°方向差值圖
像；
在90°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到90°方向差值圖
像；
在135°方向上對所述待處理圖像進行形態學濾波，得到135°方向差值
圖像；
所述按照像素點的位置，將多個所述差值圖像中相應位置的像素點的灰度
值相乘，得到形態學濾波圖像，包括：
按照像素點的位置，將所述0°方向差值圖像、所述45°方向差值圖像、
所述90°方向差值圖像和所述135°方向差值圖像中相應位置的像素點的灰度

\t值相乘，得到形態學濾波圖像。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述待處理圖像進行匹配
濾波，得到匹配濾波圖像，包括：
利用預設的匹配濾波算子，對所述待處理圖像進行匹配濾波，得到匹配濾
波圖像；其中，所述匹配濾波算子中的所有元素的和為零。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述形態學濾波圖像和所
述匹配濾波圖像進行融合處理，得到候選弱小目標圖像，包括：
設置形態學濾波閾值和匹配濾波閾值；
保留所述形態學濾波圖像中灰度值大于所述形態學濾波閾值的像素點；
保留所述匹配濾波圖像中灰度值大于所述匹配濾波閾值的像素點；
對所述形態學濾波圖像和所述匹配濾波圖像進行邏輯與運算，得到候選弱
小目標圖像。
6.一種目標檢測預處理裝置，其特征在于，包括：形態學濾波器、匹配
濾波器和處理器；所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙金博，祁海軍，黃成章，劉奇，陳秀芬，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十一研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11