專利名稱：一種基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，屬于紅外弱小目標檢測領域，針對基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法進行改進與優(yōu)化。
背景技術：
基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤算法在紅外弱小目標檢測中十分有效，其通過幀間目標能量的積累提升檢測圖像的信噪比，進行較為可靠的檢測。但由于缺乏較為精確的跟蹤過程，每一次的積累中目標能量會向其鄰域的積累窗中擴散，導致了較高的虛警率和較低的檢測率。

發(fā)明內容
本發(fā)明技術解決問題:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，有效的解決了傳統(tǒng)基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤技術在弱小目標檢測中目標能量擴散嚴重而導致的高虛警率和低檢測率的問題；同時使得在低信噪比下，目標能量沿運動方向獲得了更加有效的積累，進而提高了檢測概率。本發(fā)明技術方案為:基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其步驟如下:(I)用前兩幀圖像進行積累函數(shù)和路徑信息初始化；(2)根據(jù)當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計；(3)根據(jù)目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重；

(4)對目標區(qū)域疊加相應的方向權重后進行能量積累，計算積累函數(shù)值并保存積累路徑；(5)輸入下一幀圖像，重復步驟(2) — (4)進行能量積累直至最后一幀圖像；(6)對最終的積累函數(shù)值進行門限檢測；(7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，并進行路徑篩選，輸出檢測結果。所述步驟(2 )中根據(jù)當前積累點的位置和保存的路徑信息對目標運動做最小二乘估計的計算公式為:X = Ix1-Xh9 = 2)^--γ 其中(Xi，Yj)和(xb，yb)分別表示當前待積累點的位置和其前一幀軌跡積累的路徑信息，(元刃表示由路徑信息獲得的目標在當前幀圖像中的位置估計值。所述步驟(3)中根據(jù)目標運動的估計值計算當前待積累點方向權重的計算公式為:
權利要求
1.一種基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于步驟如下: (1)用前兩幀圖像進行積累函數(shù)和路徑信息初始化； (2)根據(jù)當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計； (3)根據(jù)目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重； (4)對目標區(qū)域疊加相應的方向權重后進行能量積累，計算積累函數(shù)值并保存積累路徑; (5)輸入下一幀圖像，重復步驟(2)- (4)進行能量積累直至最后一幀圖像； (6)對最終的積累函數(shù)值進行門限檢測； (7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，并進行路徑篩選，輸出檢測結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于:所述步驟(2)中根據(jù)當前積累點的位置和保存的路徑信息對目標運動做最小二乘估計的計算公式為:
3.根據(jù)權利要求1所述的基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于:所述步驟(3)中根據(jù)目標運動的估計值計算當前待積累點方向權重的計算公式為:
4.根據(jù)權利要求1所述的基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于:所述步驟(4)中對目標區(qū)域疊加方向權重后進行能量積累，計算積累函數(shù)值的計算公式為:
5.根據(jù)權利要求1所述的基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于:所述步驟(4)中保存積累路徑的計算公式為:
6.根據(jù)權利要求1所述的基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其特征在于:所述步驟(7)中對路徑篩選的計算公式為:(xk+1-xk) (xk-xk-1) + (yk+1-yk) (yk-yk-1) ≥0 其中(Xk+yH)、(xk, yk)和(Xk+1，yk+1)分別表示回溯路徑的連續(xù)三點坐標，路徑篩選即需篩去不滿足上式 的路徑。
全文摘要
一種基于方向權重的紅外弱小目標檢測前跟蹤方法，其步驟為1)用前兩幀圖像進行積累函數(shù)和路徑信息初始化；2)根據(jù)當前積累點的位置和保存的路徑信息，對目標運動做最小二乘估計；3)根據(jù)目標運動的估計值計算當前積累點的方向權重；4)對目標區(qū)域疊加相應的方向權重后進行能量積累，計算積累函數(shù)值并保存積累路徑；5)輸入下一幀圖像，重復2)—4)步進行能量積累直至最后一幀圖像；6)對最終的積累函數(shù)值進行門限檢測；7)對門限檢測中檢出的待確認目標點進行軌跡回溯，并進行路徑篩選，輸出檢測結果。本發(fā)明有效的解決了傳統(tǒng)基于動態(tài)規(guī)劃檢測前跟蹤技術在弱小目標檢測中由于目標能量擴散嚴重而導致的高虛警率和低檢測率的問題。
文檔編號G06T7/00GK103198485SQ201310123710
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權日2013年4月10日
發(fā)明者王文光, 王楠, 孫作為 申請人:北京航空航天大學