【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及紅外圖像目標檢測，更具體的說是涉及一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、目前，紅外小目標檢測是近年來的研究熱點，在遙感、預警裝置和搜索系統(tǒng)等領域有著廣泛的應用前景。與普通的可見光相比，紅外成像在穿透性上更具優(yōu)勢。而與雷達成像相比，紅外成像更加方便快捷。然而，其“弱”和“小”的兩個特點，也使它成為研究中的檢測難點。其中“弱”指的是目標信噪比低、與背景之間的對比度差、紅外輻射強度弱；而“小”指的是目標像素少，檢測時難以獲得紋理信息，可考慮的信息只有灰度和位置。背景雜波的干擾是檢測中的一大難題，因此，近年來復雜背景下的紅外小目標檢測熱度持續(xù)上升。
2、但是，現(xiàn)有的紅外小目標檢測方法在面對復雜背景中存在大量雜波以及清晰的高對比度邊緣的情況時性能不夠穩(wěn)定，顯著的背景邊緣也具有稀疏特征難以抑制和通常將閾值設置為固定值無法靈活地將目標與復雜背景相分離的問題。
3、因此，如何提供一種能夠解決上述問題的紅外小目標檢測方法是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法及系統(tǒng)，在抑制背景雜波的同時顯著提高了目標檢測能力，保持了目標的顯著性，具有高檢測率和低誤報率。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，包括以下步驟：
4、獲取包含待測目標的待處理紅外圖像，并
5、根據(jù)所述結(jié)構張量構建改進邊緣感知器以及角點感知因子，并根據(jù)所述改進邊緣感知器以及角點感知因子構建自適應邊緣抑制和目標點增強模型，并利用所述自適應邊緣抑制和目標點增強模型對所述待處理紅外圖像進行處理，以根據(jù)不同場景自適應的約束背景干擾成分同時增強目標；
6、采用結(jié)構相似度度量經(jīng)過處理的所述待處理紅外圖像中包括的背景雜波邊緣成分和目標成分的權衡權重；
7、對權衡后的結(jié)果進行閾值分割，得到檢測結(jié)果。
8、優(yōu)選的，還包括：
9、計算基于結(jié)構相似性度量的可調(diào)自適應參數(shù)，并利用所述可調(diào)自適應參數(shù)平衡控制所述改進邊緣感知器和所述角點感知因子的權重。
10、優(yōu)選的，還包括：
11、對所述可調(diào)自適應參數(shù)進行設計，確定最佳的度量方式。
12、優(yōu)選的，構建改進邊緣感知器的具體過程包括：
13、通過所述結(jié)構張量獲取所述待處理紅外圖像的第一特征值和第二特征值；
14、根據(jù)所述第一特征值和所述第二特征值構建邊緣感知指標；
15、引入非線性函數(shù)對所述邊緣感知指標進行改進，得到最終的改進邊緣感知器。
16、優(yōu)選的，構建角點感知因子的具體過程包括：
17、根據(jù)所述第一特征值和所述第二特征值構建角點感知因子。
18、優(yōu)選的，決定最佳可調(diào)自適應參數(shù)的具體過程包括：
19、確定所述可調(diào)自適應參數(shù)的取值范圍以及步長，并根據(jù)所述步長確定需測試的所述可調(diào)自適應參數(shù)的個數(shù)；
20、構建結(jié)構相似測量指數(shù)，并將在取值范圍內(nèi)的每個所述可調(diào)自適應參數(shù)輸入值所述結(jié)構相似測量指數(shù)中計算，選取計算結(jié)果最小時的所述可調(diào)自適應參數(shù)為最佳可調(diào)自適應參數(shù)。
21、本專利技術還提供一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測系統(tǒng)，包括：
22、獲取模塊，用于獲取包含待測目標的待處理紅外圖像，并對所述待處理紅外圖像進行預處理后提取對應的結(jié)構張量；
23、第一構建模塊，用于根據(jù)所述結(jié)構張量構建改進邊緣感知器以及角點感知因子，并根據(jù)所述改進邊緣感知器以及角點感知因子構建自適應邊緣抑制和目標點增強模型，并利用所述自適應邊緣抑制和目標點增強模型對所述待處理紅外圖像進行處理；
24、第二構建模塊，根據(jù)采用結(jié)構相似度度量經(jīng)過處理的所述待處理紅外圖像中包括的背景雜波邊緣成分和目標成分的權衡權重；
25、檢測模塊，用于對權衡后的結(jié)果進行閾值分割，得到檢測結(jié)果。
26、經(jīng)由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本專利技術公開提供了一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法及系統(tǒng)，具有如下有益效果：
27、(1)提出了一種基于結(jié)構張量的自適應權衡紅外小目標檢測方法，能夠單獨使用結(jié)構張量對目標和背景邊緣進行刻畫，在復雜背景下以較高的效率準確檢測出弱小目標；
28、(2)提出了一種改進邊緣感知器(eo)，可有效地針對背景中的各種雜波邊緣，放大它們與目標之間的差異，這種增強有助于后續(xù)的分離過程；
29、(3)設置了一種重要因子可調(diào)的自適應參數(shù)α，能夠根據(jù)不同類別的背景雜波進行自適應的選取數(shù)值，從而增強了算法對于邊緣和高亮點以及角區(qū)雜波的處理的匹配度。
30、本專利技術后續(xù)在六個具有不同背景的紅外序列上進行了測試，結(jié)果表明本專利技術提供的方法在scrg和bsf評分上始終優(yōu)于其他方法，尤其是在密集云遮擋場景中。實驗結(jié)果顯示，本專利技術提供的方法在抑制背景雜波的同時顯著提高了目標檢測能力，保持了目標的顯著性，具有高檢測率和低誤報率。
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1.一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，還包括：
4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，構建改進邊緣感知器的具體過程包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，構建角點感知因子的具體過程包括：
6.根據(jù)權利要求3所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，決定最佳可調(diào)自適應參數(shù)的具體過程包括：
7.一種利用權利要求1-6任一項所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，還包括：
4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于自適應權衡結(jié)構張量的紅外小目標檢測方法，其特征在于，構建改進邊緣感知器...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周飛，朱琳，朱春華，李培，戴一冕，崔丁一，張根麒，
申請(專利權)人：河南工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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