基于三维滤波的红外弱小目标检测技术研究
2021年电子技术应用第3期
樊 华1，2，武文波2，焦 智1，檀朝彬1
1.北华航天工业学院 电控学院，河北 廊坊065000；2.北京空间机电研究所，北京100094
摘要： 为了提升帧差法在复杂环境中低信噪比目标的检测效果，基于运动目标在时间上具有连续性的原理，利用检测前跟踪的算法，通过三维滤波预处理和目标轨迹性判断相结合的设计准确筛选出目标，达到在保持高检测率的前提下降低虚警的效果，对弱小目标检测具有显著意义。
中图分类号： TN219
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200970
中文引用格式： 樊华，武文波，焦智，等. 基于三维滤波的红外弱小目标检测技术研究[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200970
中文引用格式： 樊华，武文波，焦智，等. 基于三维滤波的红外弱小目标检测技术研究[J].电子技术应用，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
本文基于红外图像样本进行研究，由于红外相机是利用了物体所发出的红外辐射来成像的，因此红外成像系统可以实现全天候工作，并且相较雷达系统能更好地识别隐蔽性高的目标。但是红外图像中的目标无任何纹理特征信息，背景环境过于复杂时，信噪比低的目标很可能就会隐没在背景当中。如何在红外图像中更好更准确地检测出目标一直以来都是一个十分具有研究意义的热点问题[1]。很多检测方法在提升检测率的同时又造成虚警率升高，将噪声误当成目标检测了出来。在运动目标的检测上帧差法的应用比较普遍，帧差法可以很好地区分出运动与静止的信息，同时算法的复杂度不高，但是它对样本品质有一定的要求，对信噪比低的图像检测效果往往不是很理想。本文提出了一种改善方法，可以使帧差法在图像信噪比不高的情况下，也能达到很好的检测效果。
由于图像噪声在小波域的分布较为集中，利用三维小波变换进行样本的预处理，通过时间空间上的三维滤波，结合了样本的帧间信息，实现了降低背景灰度值抖动、提高样本信噪比的效果。并且基于运动目标具有轨迹性的原理做出判断，这样可以实现在保持高检测率的同时又降低误检的发生。
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作者信息：
樊 华1，2，武文波2，焦 智1，檀朝彬1
(1.北华航天工业学院 电控学院，河北 廊坊065000；2.北京空间机电研究所，北京100094)
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