天基红外图像的点目标检测

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1、第１８卷第９期光学精密工程Ｖｏｌ．１８Ｎｏ．９２０１０年９月ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｐ．２０１０文章编号１００４９２４Ｘ（２０１０）０９２０９４０７天基红外图像的点目标检测孟祥龙，张伟，丛明煜，曹移明，鲍文卓（哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：为了研究地球同步轨道卫星红外扫描相机图像星上处理技术，分析了美国国防支援计划（ＤＳＰ）卫星ＰｈａｓｅⅡ阶段和改进后的星上信息处理机的基本处理流程，提出了一种适用于星上工作环境的红外扫描图像点目标检测

2、双通道滤波方法。首先，采用均值滤波抑制背景，对背景去除后的残差图像进行自适应门限探测；在门限滤波的同时，采用峰值判别算法对峰值数据进行检波以降低自适应门限滤波产生的虚警；最后，采用融合算法对超过门限的图像及峰值检波图像的双通道数据进行目标确认。该算法在保证高目标检测率的同时降低了虚警率，简单可行且利于硬件实时实现。实验结果表明，当目标信噪比＞６时，检测概率可达９９．３％（虚警率为１．３×１０－３）；算法实时性分析表明，处理器主频为２００ＭＨｚ时，算法处理能力为５６．４５Ｍｂ／ｓ，满足天基信息处理要求。关键词：ＤＳＰ卫

3、星；红外图像；目标检测；峰值判别中图分类号：ＴＰ３９１；ＴＰ７２２．５文献标识码：Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１０１８０９．２０９４犇犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳狆狅犻狀狋狋犪狉犵犲狋狊犻狀狊狆犪犮犲犫犪狊犲犱犻狀犳狉犪狉犲犱犻犿犪犵犲狊ＭＥＮＧＸｉａｎｇｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＣＯＮＧＭｉｎｇｙｕ，ＣＡＯＹｉｍｉｎｇ，ＢＡＯＷｅｎｚｈｕｏ（犚犲狊犲犪狉犮犺犆犲狀狋犲狉狅犳犛狆犪犮犲犗狆狋犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犎犪狉犫犻狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犎犪狉犫犻狀１５０００１，

4、犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｏｎｂｏａｒｄｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒｉｎｆｒａｒｅｄ（ＩＲ）ｓｃａｎｉｍａｇｅｓｉｎＧｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙＥａｒｔｈＯｒｂｉｔ（ＧＥＯ）ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｌｏｗｓｏｆｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓｉｎｔｈｅＰｈａｓｅⅡａｎｄＤＳＰⅠｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｆｏｒＵ．Ｓ．ＤｅｆｅｎｓｅＳｕｐｐｏｒｔＰｒｏｇｒａｍ（ＤＳＰ）ａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｐｏｉｎｔｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏ

5、ｒＩＲｓｃａｎｉｍａｇｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎａｔｗｏｃｈａｎｎｅｌｆｉｌｔｅｒｔｏｓｕｉｔｆｏｒｓｐａｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｓｍｏｄｅｌｅｄｂｙａｍｅａｎｆｉｌｔｅｒｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｃｌｕｔｔｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｉｍａｇｅａｆｔｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｅａｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉ

6、ｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｐｅａｋｓｉｎＩＲｉｍａｇｅｓｔｏｒｅｄｕｃｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｆａｌｓｅａｌａｒｍｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｔａｒｇｅｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｕｓｉｎｇｆｕｓｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｆｏｒｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｗｏｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｇｅｔｈｉｇｈｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｂａｂｉ

7、ｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｆａｌｓｅａｌａｒｍｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｉｓｅａｓｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｆｏｒｒｅａｌｔｉｍｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｒｅａｃｈｅｓ９９．３％（ｔｈｅｆａｌｓｅａｌａｒｍｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｉｓ－３）ｗｈｅｎｔｈｅｉｎｐｕｔＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅｒａｔｉｏ（ＳＮＲ）ｉｓｎｏｌｅｓｓｔｈａｎ６．Ｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ１．３×１０ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔ

8、ｈｍｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙｃａｎａｃｈｉｅｖｅ５６．４５Ｍｂ／ｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏ收稿日期：２０１００６２７；修订日期：２０１００７２７．基金项目：国家８６３高技术研究发展计划资助项目（Ｎｏ．２００６ＡＡ１２８０）第９期孟祥龙，等：天基红外图像的点目标检测２０９５ｒｉｔｈ