(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211321898.3
(22)申请日 2022.10.27
(71)申请人 长春理工大 学
地址 130022 吉林省长 春市卫星路7089号
(72)发明人 董科研 刘超 宋延嵩 张博
梁宗林 吴宏凯
(74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权
代理有限公司 2321 1
专利代理师 高原
(51)Int.Cl.
G06V 10/25(2022.01)
G06T 7/66(2017.01)
G06V 10/143(2022.01)
G06V 10/26(2022.01)
(54)发明名称
一种基于加权块对比度的红外小目标检测
方法
(57)摘要
本发明属于空间激光通信技术领域, 具体涉
及一种基于加权块对比度的红外小目标检测方
法。 所述方法包括如下步骤: S1、 在子窗口依次使
用3×3、 5×5和7×7三种大小的均值滤波器依次
完成计算; S2、 计算红外图像中心块和邻域块的
均值; S3、 计算出中心块和邻域块的不相似性;
S4、 显著度图像获取; S5、 计算各个像 素点的改进
局部图像熵; S6、 利用改进局部图像熵进行加权
运算; S7、 利用自适应阈值分割算法获取目标的
位置。 针对亮目标进行探测时, 按照由本发明之
方法得到的红外小目标检测方法, 与同类基于
HVS (Human Visual System) 的检测方法比较, 适
用场景更广, 特别是在复杂背景下, 能达到更低
的虚警率, 更高的信杂比。
权利要求书2页 说明书6页 附图1页
CN 115393579 A
2022.11.25
CN 115393579 A
1.一种基于加权块对比度的红外小目标检测方法, 用3 ×3的滑动窗口在图片上从上到
下, 从左到右依次滑动计算, 所述滑动窗口共有9个子窗口, 即9个子块, 其中, 中间的窗口为
中心块, 周围的8个窗口为邻域 块, 其特征在于, 所述方法包括如下步骤:
S1、 在子窗口依次使用3 ×3、 5×5和7×7三种大小的均值滤波器依次完成计算;
S2、 计算红外图像中心块的均值和邻域 块的均值;
S3、 计算出中心块和邻域 块的不相似性;
S4、 显著度图像获取;
S5、 计算各个 像素点的改进局部图像熵;
S6、 利用改进局部图像熵进行加权运 算;
S7、 利用自适应阈值分割算法获取目标的位置 。
2.根据权利要求1所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 计算红外图像中心块的均
值公式为:
, 式中,mT是中心块均值, 即中心块响应值, k是子块中像素的数
量 ,Ij是中心块中第 j个像素的像素值 ; 计算红外图像邻域块的均值公式为 :
, 式中,mBi是邻域块均值, 即邻域块响应 值,Ij(i)是第i个子块中第j个像素
的像素值。
3.根据权利要求2所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 所述计算出中心块和邻域
块的不相似性方法为:
S8、 用d(T,Bi)表示中心块均值与邻域 块均值的差值:
;
S9、 计算中心块与邻域块的不相似性:
; 其中
表示中心块和
邻域块在第i个方向上的不相似性, 此处只取
和
同为正数的情况;
S10、 计算假定目标为亮目标的情况下, 中心块和邻域块在第 i个方向上的不相似性:
; 其中
表示假定目标为亮目标的情况下,
中心块和邻域块在第 i个方向上的不相似性, H(·)是赫维赛德阶跃函数, 具有如下定义:
。
4.根据权利要求3所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 显著度图像获取的方法
为: 利用公式
对滑动窗口四个方向的对比度取最小值, 其中, c(x,y)表示滑
动窗口四个方向对比度的最小值, ( x,y) 表示图形中任意点的坐标, 在3 ×3、 5×5和7×7三
种大小的均值滤波器环境下, 逐像素点取三个尺度计算结果的最大值, 得到 显著度图像。
5.根据权利要求4所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 所述计算各个像素点的改权 利 要 求 书 1/2 页
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CN 115393579 A
2进局部图像熵的公式为:
, 其中,E(x,y)是
图像中任意一个像素点经过计算后的改进图像熵, Ii是以(x,y)为中心的滑动窗口内出现
过的像素值, I(x,y)表示窗口内像素点, 窗口内共有 m个不同灰度值像素点,
表示Ii的出
现的概率。
6.根据权利要求5所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 所述利用改进局部图像熵
进行加权运算的公式为:
; 其中,W(x,y)是用改进图像熵加权
的多尺度块的对比度量,
是多尺度块的对比度量。
7.根据权利要求1所述的红外小目标检测方法, 其特征在于, 所述利用自适应 阈值分割
算法获取目标的位置时选择 灰度重心法提取小目标质心。
8.一种电子设备, 包括存储器和 处理器, 所述存储器存储有计算机程序, 其特征在于,
所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1 ‑7任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质, 用于存储计算机指令, 其特征在于, 所述计算机指令被处
理器执行时实现权利要求1 ‑7任一项所述方法的步骤。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种基于加权块对比度的红外小目标检测方法
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