唐意东，黄树彩，钟宇，吴建峰

(空军工程大学 防空反导学院，陕西 西安　710051)



探测跟踪技术

基于形态学和高阶统计量的弱小运动目标检测*

唐意东，黄树彩，钟宇，吴建峰

(空军工程大学 防空反导学院，陕西 西安710051)

摘要：为检测复杂背景中的红外弱小运动目标，提出了一种基于形态学滤波和三阶累积量分析的检测方法。该方法采用形态学背景估计方法对红外图像序列进行预处理，提高图像信噪比，并消除高亮度大尺寸背景和图像边缘对高阶累积量估计造成的影响。利用高阶累积量对高斯噪声是“盲的”这一特点，基于红外图像序列构造三阶累积量作为统计判据检测图像中的弱小运动目标。仿真实验表明，该方法能够连续有效地检测红外弱小运动目标。

关键词：红外弱小目标；多帧检测；形态学滤波；双结构元素；高斯噪声；三阶累积量

0引言

弹道导弹目标在红外图像中所占像素极少，噪声和背景杂波干扰强，加上有限的主动段工作时间对目标检测的实时性提出了挑战。因此，复杂背景下红外弱小目标的检测问题一直是各国研究的重点[1-3]。

近年来，鉴于高阶统计量对高斯噪声良好的抑制能力，一些研究人员开始运用高阶统计量分析方法研究红外弱小目标检测问题。武斌等[4]构造各像素点灰度值时间序列信号的三阶累积量作为检测统计量，将检测问题转化成经典的χ2检验问题。但在分析过程中多次认为信号近似服从某一类分布，分析误差较大，并且该方法对于图像边缘，特别是对图像中纹理变化较大的局部背景滤波能力有限。……