王涛 陈凡胜 苏晓锋

摘 要：红外复杂背景抑制作为红外弱小目标检测的重要环节，直接影响着后续算法的目标检测概率和虚警率.针对各向同性双边滤波背景抑制方法因无法改变背景预测方向，在方向性的结构化云边缘存在较大预测残差的问题，本文设计了一种利用原始图像邻域统计信息自适应更新滤波尺度、掩模尺寸和滤波方向的各向異性双边滤波背景预测器，以最大限度地分离目标和背景.仿真实验表明该方法对输入信杂比为4的目标的信杂比增益大于4和对原始图像邻域杂波的背景抑制算子大于4.

关键词：弱小目标检测；双边滤波；自适应滤波；背景抑制；各向异性滤波

中图分类号：TP391 文献标志码：A

Abstract：Infrared complex background suppression is an important part of infrared dim target detection， which directly affects the target detection probability and false alarm rate of subsequent algorithms. As the isotropic bilateral filtering background suppression method can not change the background prediction direction and remain a large residual in the direction of the structured cloud edge， in this paper， an anisotropic bilateral filter which adapts the filter parameters including filter scale， mask size and filter direction by using the local characteristics of the image was designed. It separates the target from background more precisely. The test results show that the proposed method has a signal to cluter ratio gain for target and a background suppression operator for clutter， and both are up to 4 with the input signal to clutter ratio of 4.

Key words：dim target detection； bilateral filter；adaptive filter； background suppression； anisotropic filter

红外目标检测是红外告警系统的重要研究内容，当目标成像距离较远时，目标在探测器上的成像尺寸较小，极易淹没在复杂背景之中，使得其检测与追踪变得非常困难.红外背景抑制利用图像的空域和时域相关性，以适当的预测模型估计背景，增强目标，提高红外告警系统的目标检测性能.

传统的红外背景抑制方法有空域背景抑制方法和时域背景抑制方法.空域背景抑制方法基于图像的空间邻域相关性，容易在图像边缘等弱相关性区域残留大量的背景，主要有各向异性扩散[1]、小波变换[2]、数学形态学[3]、自适应局部统计信息[4]、多尺度分割[5-10]等.以时域剖面[11]、时空域最小均方误差[12]为代表的时域背景抑制方法虽然……