中国光学
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[an error occurred while processing this directive] 中国光学 2010, 15(3) 252-256  ISSN: 2095-1531 CN: 1400/O4

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信息光学
基于灰度特性的海天背景小目标检测
董宇星1,2;刘伟宁1
1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;2. 中国科学院 研究生院, 北京 100039
摘要

针对复杂海天背景下的小目标检测存在海浪、云层干扰等问题,提出了先提取海天线,然后利用一维最大熵阈值分割法对出现在天空、海面或者海天线附近特定区域的目标进行检测的算法。该算法主要利用天空海面行灰度均值特性,结合梯度运算和形态学运算在海天线的潜在位置中检测边缘,进而用强鲁棒性的Hough变换直线检测法拟合海天线,实现对海天线的准确定位。实验处理分辨率为256 pixel×256 pixel的位图时,定位海天线需时4.1 ms,检测到目标需时5.3 ms,完全满足高帧频图像处理的实时性要求。实验结果表明,该算法能够快速、准确地检测出小目标,大大降低了虚警率。

关键词 小目标检测   海天线   灰度特性   背景分析   图像处理  
Detection of sea-sky line in complicated background based on grey characteristics
DONG Yu-xing1,2;LIU Wei-ning1
1. Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China
Abstract:

To detect precisely small and dim targets in a complicated background with ocean waves and cloud clutters, a new algorithm is presented which picks up the sea-sky line at first, then efficiently detects the targets on the special region under sky, ocean, and nearby the sea-sky line. On the basis of the line gray characteristics of sea and sky, this algorithm combines the gradient method and morphologic operation to segment the sub-band image in a potential area of sea-sky line, further to fit the sea-sky line by Hough transform to implement the precise location of the sea-sky line. The experiment result shows that this method can extract the sea-sky line from the complicated sea-sky background and can detect the small targets fast and efficiently. For a 256 pixel×256 pixel file, the sea-sky line can be located in 4.1 ms and a small target can be detected in 5.3 ms, which demonstrates that the algorithm can meet the requirements of high frame image processing in real time.

Keywords: sea-sky line   grey characteristic   morphologic operation   Hough translation   line fitting  
收稿日期 2010-04-16 修回日期 1900-01-01 网络版发布日期  
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