復(fù)雜背景下小目標(biāo)檢測方法綜述

復(fù)雜背景下小目標(biāo)檢測方法綜述第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四主要內(nèi)容引言復(fù)雜背景下小目標(biāo)的檢測基于圖像處理的點(diǎn)目標(biāo)檢測方法實(shí)時(shí)圖像處理的評價(jià)指標(biāo)實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和展望結(jié)束語第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四1引言空對地的復(fù)雜背景下實(shí)時(shí)圖像處理信噪比一般較低，是目前實(shí)時(shí)圖像處理和識別應(yīng)用中的一個(gè)難題。其困難主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面

-如何在復(fù)雜背景下實(shí)時(shí)檢測和識別目標(biāo)

-如何在復(fù)雜背景下實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)算法、硬件平臺、性能指標(biāo)進(jìn)行研究第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四實(shí)時(shí)圖像處理算法的要求實(shí)時(shí)圖像處理已經(jīng)研究了很長時(shí)間，還有很多不令人滿意的地方。復(fù)雜背景對實(shí)時(shí)圖像處理的處理能力提出了很高的要求，其性能指標(biāo)有如下特點(diǎn)：高檢測概率低虛警率快速響應(yīng)多目標(biāo)處理能力第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四實(shí)時(shí)圖像處理目標(biāo)與背景關(guān)系遠(yuǎn)距離、實(shí)時(shí)性、低信噪比；復(fù)雜背景強(qiáng)干撓多目標(biāo)目標(biāo)大小變化：從微弱點(diǎn)目標(biāo)、斑點(diǎn)目標(biāo)、到面目標(biāo)；紅外圖像的非均勻性第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四傳統(tǒng)圖像處理方法中值濾波可能濾除微弱點(diǎn)目標(biāo)；不能檢測遠(yuǎn)距離低信噪比目標(biāo)閾值分割失效在有地物或海面背景時(shí)受到干擾不能區(qū)分目標(biāo)和紅外干擾彈

第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四信號處理的方法邊跟蹤、邊檢測專家識別算法融合算法目標(biāo)特征不變矩法誤差外推先跟蹤后檢測思想目標(biāo)聚合算法模板刷新（目標(biāo)旋轉(zhuǎn)時(shí)）重心與相關(guān)融合第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四3實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖像信息的二維性，處理算法復(fù)雜，運(yùn)算量大；硬件系統(tǒng)應(yīng)采用并行流水結(jié)構(gòu)，常采用DSP和FPGA有效的結(jié)合起來數(shù)字圖像信號的接收和預(yù)處理由FPGA完成；DSP組成的圖像處理器實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信號的實(shí)時(shí)檢測、識別、跟蹤處理和融合，目標(biāo)匹配及去處假目標(biāo)的處理并給出目標(biāo)偏離視場中心的誤差。軟件處理算法和視頻圖像處理硬件系統(tǒng)的研制同等重要，某種成度上算法更重要。第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四視頻跟蹤器硬件框圖第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四4實(shí)時(shí)圖像處理的評價(jià)指標(biāo)利用雷達(dá)的類似的概念：檢測概率、虛警率、信噪比對比度與信噪比（1）固有對比度（2）視在對比度信噪比一般用于雷達(dá)信號處理，它等同于光電系統(tǒng)中的對比度。SNR=（s-u）/?S，u，?分別為信號的幅值、均值和方差第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四5復(fù)雜背景中點(diǎn)目標(biāo)的檢測光電探測器的首要任務(wù)就是盡可能早（遠(yuǎn)）的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)：1。檢測迎頭目標(biāo)，這時(shí)為點(diǎn)目標(biāo)2。光電系統(tǒng)撲獲視場大，目標(biāo)小3。出現(xiàn)“追尾”情況，為小目標(biāo)或點(diǎn)目標(biāo)4。星體測量，為點(diǎn)目標(biāo)可見小目標(biāo)或點(diǎn)目標(biāo)的測量是很重要的問題。第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四點(diǎn)目標(biāo)或小目標(biāo)的檢測方法紅外探測器的檢測應(yīng)在先驗(yàn)信息的引導(dǎo)下進(jìn)行，這些引導(dǎo)信息包括目標(biāo)距離和速度。高通+匹配方法背景估計(jì)法軌跡多幀累計(jì)方法變換檢測方法人工干涉第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四高通+匹配方法根據(jù)先驗(yàn)知識，可以有針對性地去除云和地物等復(fù)雜背景。在高通率濾波中加入目標(biāo)匹配，就能很好的消除復(fù)雜背景。紅外圖像的一個(gè)最重要的和最基本的特點(diǎn)是亮度梯度分布，特別適合去高通匹配檢測第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四背景估計(jì)法在搜索階段，紅外探測器處于固定靜止?fàn)顟B(tài)，可以對背景進(jìn)行估計(jì)，從而用實(shí)際圖像的差來檢測出目標(biāo)第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四軌跡多幀累計(jì)方法第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四變換檢測方法第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四人工干涉第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四6基于DSP的圖像處理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀光機(jī)所上世紀(jì)80年代末期采用TMS320C10DSP設(shè)計(jì)圖像處理器并應(yīng)用到實(shí)際工程中上世紀(jì)90年代中期TMS320C20DSP設(shè)計(jì)圖像處理器上世紀(jì)90年代末期

TMS320C80DSP設(shè)計(jì)圖像處理器

2000年至今TMS320C6000系列DSP設(shè)計(jì)圖像處理器620262036416設(shè)計(jì)了多種圖像處理器用于各種軍用和民用工程上.第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四7DSP技術(shù)的展望向著集成DSP方向發(fā)展內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善進(jìn)一步降低功耗和幾何尺寸與可編程器件結(jié)合第19頁，共20頁，2023年，2月20日，星期四8結(jié)束語DSP技術(shù)是一門不斷發(fā)展和創(chuàng)新的技術(shù)電子技術(shù)數(shù)字電路模擬電路單片機(jī)開發(fā)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，匯編與C語言EDA技術(shù)