紅外目標(biāo)檢測是光學(xué)遙感,導(dǎo)彈防御系統(tǒng),測量病人體溫,夜間導(dǎo)航系統(tǒng),對機(jī)器的感應(yīng)故障分析,工業(yè)排放檢測,紅外人眼識別,紅外搜索跟蹤等等監(jiān)測系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。
近年來,紅外探測技術(shù)跟紅外圖像處理技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,但對紅外目標(biāo)檢測這一核心技術(shù)的研究有一個(gè)難點(diǎn),即在遠(yuǎn)距離時(shí),目標(biāo)的像素很少,探測目標(biāo)周圍背景很嘈雜,嚴(yán)重干擾檢測設(shè)備對弱小目標(biāo)的檢測,也就是紅外弱小目標(biāo)檢測。
紅外弱小目標(biāo)檢測,有兩個(gè)基本的步驟,即目標(biāo)識別和目標(biāo)檢測。
目標(biāo)識別就是判斷圖片中是否存在我們所找的目標(biāo),目標(biāo)檢測就是在識別到該目標(biāo)之后,對該目標(biāo)進(jìn)行定位。從檢測先后順序可將紅外弱小目標(biāo)檢測的方法劃分為兩類:跟蹤前檢測與跟蹤后檢測。
跟蹤前檢測先用單幀的方檢測出目標(biāo),再多幀確認(rèn)目標(biāo)的位置。
第一步是對紅外圖像進(jìn)行背景抑制,提高待檢測的紅外圖像的信噪比,消除雜波;
第二步,設(shè)置一個(gè)恰當(dāng)?shù)呐袥Q條件讓識別設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí),然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的連續(xù)性,讓檢測設(shè)備利用目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)路線來判斷是否是目標(biāo),對比單幀檢測圖像,以此為根據(jù)來去掉一些不符合要求的目標(biāo),這個(gè)方法思路很直觀,需要的目標(biāo)跟背景運(yùn)動(dòng)的先驗(yàn)知識較少,但是對信噪比要求很高,研究中針對的是弱小目標(biāo),由于檢測設(shè)備距離目標(biāo)較遠(yuǎn),目標(biāo)相對很微小,信噪比很小,導(dǎo)致虛警率很高。
先跟蹤再檢測,在信噪比很低的弱小目標(biāo)檢測中,先檢測再跟蹤的方法無法有效檢測目標(biāo),提出先跟蹤再檢測的方法,即將目標(biāo)檢測的過程調(diào)整到對弱小目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡搜索之后。
依據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)路線,追蹤全部潛在的弱小目標(biāo)路線;求得每個(gè)路線的后驗(yàn)概率;根據(jù)判斷規(guī)則對每個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)做出判定,將符合條件的留下,否則判定為干擾噪聲,把該點(diǎn)剔除。
先跟蹤后檢測主要有動(dòng)態(tài)規(guī)劃法;三維匹配濾波法;多級假設(shè)檢驗(yàn)法;管道過濾法等方法。