基于空间匹配滤波的红外背景抑制技术

低信噪比条件下点目标的检测性能在很大程度上依赖于对红外背景杂波的抑制情况。针对红外背景杂波的统计特性 ,提出了一种改进型的空间匹配滤波算法。原理分析与实验结果表明 ,这是一种易于硬件实现 ,能有效抑制强起伏背景杂波的线性滤波方法。

背景杂波对红外成像系统性能的影响

结合红外成像系统的组成结构以及红外辐射信号的传递过程,给出了杂波的定义,即杂波是场景中包含的与目标信号相似的信号,同时分析了杂波的特征依赖性和相对性。基于杂波仅通过信号处理算法对目标信号产生影响的认识,给出了杂波影响下的系统探测性能模型,并与不考虑杂波时的系统探测性能模型进行对比,指出背景杂波导致的目标检测难度远远大于不考虑杂波的情况,系统的探测性能是目标、背景间均值、方差差异的复杂函数。

在海域红外杂波背景中小目标探测的空间匹配滤波技术

利用空间匹配滤波技术，针对海域复杂的红外杂波背景进行了小目标探测．由计算机模拟获得了滤波器设计参数，结果表明滤波后信杂比增益有显著提高，虚警率随之下降，滤波算法硬件易于实现，证明这是一种抑制红外背景杂波的有效技术．

一种基于稀疏化核方法的红外强杂波背景抑制算法

杂波背景抑制一直是红外弱小目标检测面临的难题.背景抑制可分为背景预测和差分滤波两步.针对强杂波背景呈现非线性分布的特征,提出了一种基于稀疏化核递推最小二乘(KRLS)算法的非线性背景抑制算法.算法采用监督学习模型,使用序列图像作为训练样本.通过稀疏化控制学习函数的复杂度并剔除冗余信息,不但可以提高学习机器的推广能力,还可以降低运算量.使用真实红外图像对算法进行了测试,并分析了算法参数.实验结果表明:算法可自适应预测不同类型的强杂波背景,并有效抑制背景杂波.

海空背景凝视红外成像系统作用距离研究

针对凝视红外成像探测系统作用距离计算问题,在分析传统作用距离模型的基础上,提出基于图像目标信噪比检测依据的新距离计算模型.该计算模型全面考虑了目标与背景的对比度以及红外图像空间起伏噪声特性,给出了复杂背景限制下红外凝视成像探测系统作用距离计算公式.海空背景下舰载红外凝视成像系统探测距离计算实例表明该计算模型相对于原有计算模型能够更准确解决复杂背景情况下红外成像系统作用距离的估算问题.

多伯努利滤波的快速红外弱小目标检测与跟踪

针对复杂背景下多个弱目标检测与跟踪中存在的跟踪不稳定、非实时及量测模型高度非线性问题,提出一种基于多伯努利滤波的快速检测与跟踪算法.首先,采用改进的Robinson Guard算法抑制背景杂波,避免强起伏背景图像中目标被抑制的问题;其次,采用平方根容积卡尔曼滤波实现多伯努利检测前跟踪,在保证实时跟踪的同时,解决了滤波的高度非线性,避免了协方差矩阵负定造成的数值不稳定.实测红外背景图像实验表明,改进的Robinson Guard算法能够有效抑制背景杂波、保留弱目标信息,平方根容积卡尔曼多伯努利检测前跟踪能更准、更稳定地估计目标数目和状态,实现目标的实时检测与跟踪.

红外背景中点与近点源目标探测的卷积减法滤波算法

远距离下点与近点源红外目标的有效探测与捕获，很大程度上依赖于对背景杂波的抑制，诸多滤波技术已经提出。本文在简述了主要滤波技术的特点后，提出一种新的卷积减法滤波算法（ＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎＳｕｂｔｒａｃｔｉｏｎＦｉｌｔｅｒｉｎｇ），数理模型分析与计算机模拟的结果说明：这是一种易于硬件实现，能有效抑制背景杂波的线性技术。

基于空间匹配滤波的红外背景抑制技术

在对前人研究工作进行了分析讨论的基础上,根据起伏背景红外图像的统计特性,提出了一种空间匹配滤波算法的改进算法.理论和实验结果表明,该方法对于抑制强起伏的红外背景是十分有效的.

基于相关和卡尔曼滤波的组合跟踪算法

针对现有单一或组合跟踪算法对于复杂背景条件下高速红外目标跟踪稳定性较差的问题,提出了基于相关和卡尔曼滤波的组合跟踪算法。该算法改进了相关跟踪算法的模板设计,并将其计算的目标位置作为卡尔曼滤波观测量输入来修正和预测目标航迹。在多种复杂背景条件下的反复测试验证表明,该算法有较好的鲁棒性,实现了对目标的稳定跟踪,满足光电系统对高速红外目标跟踪稳定性的高要求。