李立芳 刘立坤

摘要：针对海空复杂背景下红外小目标识别的需要，对海空背景及其弱小目标的红外图像特性进行了统计分析。根据图像特性的差异，可以判断图像中是否存在目标，从而为目标识别提供了关于目标识别和背景的先验知识，研究结果可用于海空背景下小目标的检测。

关键词：红外图像；海空背景；统计特性；局部对比度；信杂比；直方图分析

中图分类号：TP751.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1001-0270.2017.02.30

Abstract： A statistical analysis of features of infrared images of small targets and backgrounds is made according to the practical requirement for small target recognition under the complicated background of sea and sky. Based on the difference of image characteristics， it can be determined whether the target exists. This research provides the researches with prior knowledge about small target and background on target recognition. The results can be applied to the IR detection of small targets in sea and sky background.

Key Words： Infrared Image； Sea and Sky Background； Statistical Characteristics； Local Contrast； Signal-to-clutter Ratio； Histogram Analysis

圖像处理中对目标的识别是判读的关键所在，对图像中的目标识别不清会导致根本性的错误。而电影经纬仪中在海空背景下目标通常弱小不清难以识别。因此红外图像弱小目标的检测成为自动目标识别技术的一项关键技术点。目前，针对各种背景下点目标或弱小目标的识别问题所采用的方法主要有小波法、形态学法、动态规划法、神经网络法和遗传算法等[1]。但对于海空这样的复杂背景，由于弱小目标本身的灰度、形状、纹理和结构特征既不明显也不确定，可用的信息量非常有限。而且目标在整幅图像中所占的比例相当小，目前还没有哪种方法能够很好地解决弱小目标的识别问题。其主要困难在于：①缺少关于目标和背景的统计先验信息；②目标的信杂比非常低以至于很难从单幅图像中检测出目标[2]。因此从目标和背景的某些特性出发，充分利用目标和背景本身的特性是解决这类问题的一种思路[3]。小目标的特定飞行环境使其红外特性实测存在一定的困难，且对于实测的图像只适应某些特定的区域和条件，对其进行特性统计，结果适应范围有限，因此从理论上进行建模是一种不可或缺的方法。……