赵 菲 卢焕章 张志勇

(国防科技大学ATR国防科技重点实验室 长沙 410073)

1 引言

红外场景中的舰船目标的分割一直是国内外极为关注的热点问题，因为它是红外制导武器在海面背景下可靠捕获、识别舰船目标的重要基础和前提。为了实现红外海面背景条件下的红外舰船目标自动检测，多年来众多学者都进行了相关的研究，并提出了许多方法[1-9]；其中基于全局阈值进行分割的方法因其实现简单(不需要输入参数，不需要监督)、计算量小和性能较稳定等优点被广泛实际应用[1-4]。Otsu[10]方法是阈值分割中的经典方法，但因其未考虑目标局部的灰度分布情况，因而在复杂场景中无法得到满意的结果。文献[1]和文献[2]采用2维直方图并分别以最大2维熵和最大2维类间方差为准则进行红外舰船的分割。文献[3]采用Otsu方法对海面红外图像进行迭代分割，通过预先设定的门限结束分割过程并得到最终的分割结果。文献[4]通过迭代扩大预分割区域并使用Otsu方法进行舰船的分割。

这些基于阈值的算法中均假设舰船目标的能量高于背景能量(即已知目标和背景能量强度关系)情况下通过设定相应的阈值提取高灰度的舰船。实际中波红外探测器获取图像的过程中易受环境的影响，在不同的光照条件下，舰船在中波红外波段成像后的灰度既有可能高于背景，也有可能低于背景，即目标呈现双极性的特点，因此基于已知目标和背景能量强度关系这一假设的方法将无法正确地提取出舰船目标。……