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融合视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测

赵鹏鹏 李庶中 李迅 罗军 常凯

赵鹏鹏, 李庶中, 李迅, 罗军, 常凯. 融合视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(2): 267-275. doi: 10.37188/CO.2021-0170
引用本文: 赵鹏鹏, 李庶中, 李迅, 罗军, 常凯. 融合视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测[J]. 中国光学(中英文), 2022, 15(2): 267-275. doi: 10.37188/CO.2021-0170
ZHAO Peng-peng, LI Shu-zhong, LI Xun, LUO Jun, CHANG Kai. Infrared dim small target detection based on visual saliency and local entropy[J]. Chinese Optics, 2022, 15(2): 267-275. doi: 10.37188/CO.2021-0170
Citation: ZHAO Peng-peng, LI Shu-zhong, LI Xun, LUO Jun, CHANG Kai. Infrared dim small target detection based on visual saliency and local entropy[J]. Chinese Optics, 2022, 15(2): 267-275. doi: 10.37188/CO.2021-0170

融合视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测

doi: 10.37188/CO.2021-0170
基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金项目(No. 62101589)
详细信息
    作者简介:

    赵鹏鹏(1988—),男,山东滕州人,博士,工程师,2016年于军械工程学院获得博士学位,主要从事光电系统总体设计、光学图像处理、目标识别等方面的研究。E-mail: zhaopengpeng5258@sina.com

    常 凯(1987—),男,河北大城人,博士,2016年于军械工程学院获得博士学位,工程师,主要从事目标识别、系统工程方面的研究。E-mail: kerkai@163.com

  • 中图分类号: TP391.4

Infrared dim small target detection based on visual saliency and local entropy

Funds: Supported by the National Natural Science Foundation of China(No. 62101589)
More Information
  • 摘要: 针对红外图像中弱小目标检测虚警率高、实时性差的问题,提出了一种基于视觉显著性和局部熵的红外弱小目标检测方法。该方法将红外弱小目标的检测问题由粗到精分步实现,首先利用融合局部熵的方法提取包含目标的感兴趣区域,对红外弱小目标实现粗定位。然后再利用改进的视觉显著性检测方法在感兴趣区域计算局部对比度,获得感兴趣区域的显著图。最后利用阈值法分割显著图像提取红外弱小目标,实现红外弱小目标的检测。通过与TOPHAT算法及LCM算法进行对比试验,验证了该方法在检测性能上优于TOPHAT算法以及LCM算法,虚警率分别下降了62.5%和33.3%;检测实时性方面,算法耗时为LCM的38.6%。该方法能够实现复杂背景下红外弱小目标的准确检测,在一定程度上解决了目标检测虚警率高、实时性差的问题。

     

  • 图 1  视觉显著性和局部熵结合的弱小目标检测流程

    Figure 1.  Block diagram of target detection algorithm combining visual salient and local entropy

    图 2  本文算法红外弱小目标检测实验结果

    Figure 2.  IR small target detection results using the proposed algorithm

    图 3  3种目标检测算法对比实验结果

    Figure 3.  Contrast experiment results with three different target detection algorithms

    表  1  3种目标检测算法运行时间对比

    Table  1.   Computational cost comparison among three target detection algorithms

    算法TOPHAT算法LCM算法本文算法
    平均耗时/s0.03071.41930.5481
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-13
  • 修回日期:  2021-10-28
  • 录用日期:  2022-01-06
  • 网络出版日期:  2022-01-08
  • 刊出日期:  2022-03-21

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