基于双向滤波和Camshift算法的红外激光图像弱小运动目标智能跟踪检测

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作者 张丽 王小宇 《红外技术》 北大核心 2025年第9期1160-1166,共7页

红外激光图像中弱小运动目标特征帧差很小,当前目标跟踪算法面对弱小目标的可能位置和运动轨迹混乱,检测失真。提出基于双向滤波和Camshift算法的红外激光图像弱小运动目标智能跟踪检测方法。利用双向滤波算法结合双向扩散和冲击滤波方... 红外激光图像中弱小运动目标特征帧差很小,当前目标跟踪算法面对弱小目标的可能位置和运动轨迹混乱,检测失真。提出基于双向滤波和Camshift算法的红外激光图像弱小运动目标智能跟踪检测方法。利用双向滤波算法结合双向扩散和冲击滤波方法,增强红外激光图像。选取Camshift算法,利用HSV颜色模型分析增强后红外激光图像的颜色概率密度分布特征,提取红外激光图像中弱小目标的位置和形状特征信息,完成弱小运动目标轮廓检测。依据弱小运动目标轮廓检测结果,基于全卷积Siamese网络,在红外激光视频序列中实现运动目标的连续跟踪。实验结果表明,该方法可以精准检测红外激光图像中的弱小运动目标,精准跟踪目标运动轨迹,满足跟踪实时性需求。 展开更多

关键词 双向滤波 CAMSHIFT算法 红外激光图像 弱小运动目标 智能跟踪检测 Siamese网络

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基于红外相机和毫米波雷达融合的烟雾遮挡无人驾驶车辆目标检测与跟踪 被引量：10

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作者 熊光明 罗震 +3 位作者 孙冬 陶俊峰 唐泽月 吴超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期893-906,共14页

战场环境下无人驾驶车辆的感知系统易受烟雾、扬尘等天气的影响,对关键目标的检测与跟踪能力大大下降,造成目标漏检、目标误检、目标丢失等严重后果。针对该问题,开发毫米波雷达和红外相机融合系统,采用目标级融合方式建立简洁有效的融... 战场环境下无人驾驶车辆的感知系统易受烟雾、扬尘等天气的影响,对关键目标的检测与跟踪能力大大下降,造成目标漏检、目标误检、目标丢失等严重后果。针对该问题,开发毫米波雷达和红外相机融合系统,采用目标级融合方式建立简洁有效的融合规则,提炼和组合各传感器的优势信息,最终输出稳定的目标感知结果。对毫米波雷达的目标进行有效性检验和提取,并提出改进的基于密度的含噪声空间聚类应用算法,以减少毫米波雷达噪音干扰。以YOLOv4网络为基础,引入MobileNetv2主干网络,在网络训练过程中运用迁移学习方法,同时对红外数据样本进行扩充,解决了红外图像训练样本少的问题。试验结果表明,相较于仅基于红外相机的算法,融合检测算法在烟雾环境下的精度显著提升,且算法实时性高,实现了烟雾环境下毫米波雷达与红外相机融合的目标检测与跟踪,提高了无人驾驶车辆目标检测与跟踪系统的抗烟雾干扰能力。 展开更多

关键词 无人驾驶车辆 烟雾遮挡 红外相机 毫米波雷达 目标检测 目标跟踪 改进YOLOv4网络

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基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法 被引量：1

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作者 耿宇飞 周宽 +1 位作者 刘纪洲 李红 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1477-1484,共8页

为解决红外热像仪在战场环境多变、背景复杂、目标运动速度过快等情况下难以对目标进行识别与跟踪的问题,本文提出了一种基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法。该算法主要分为移动目标的检测和跟踪两部分。首先采用高斯背景建模方... 为解决红外热像仪在战场环境多变、背景复杂、目标运动速度过快等情况下难以对目标进行识别与跟踪的问题,本文提出了一种基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法。该算法主要分为移动目标的检测和跟踪两部分。首先采用高斯背景建模方法来提取运动目标,其次应用Kalman滤波来进行运动目标的定位与跟踪,最后通过匈牙利算法来判定目标点的归属。实验结果表明,在MOT基准挑战中的评价指标上,本文算法相比于Sort跟踪器将MOTA提升了1.4%,MT提升了11.9%,ML降低了6.5%,IDs降低了33.3%,FN降低了13.6%,提高了跟踪准确性,成功实现了对多个移动目标的跟踪。本文算法在军事领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 红外图像 目标检测 识别跟踪 KALMAN滤波 匈牙利算法

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双摄像机双光源视线追踪系统标定方法研究 被引量：12

4

作者 迟健男 张闯 +2 位作者 王翠娟 张琼 李颖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期883-891,共9页

针对现有平面镜反射标定方法的不足,提出了一种基于多摄像机全局标定的视线追踪系统标定方法。通过在屏幕对面放置一对标定摄像机与系统摄像机构成多摄像机系统,标定摄像机直接拍摄标定目标,测量系统摄像机、光源和屏幕之间的空间位置... 针对现有平面镜反射标定方法的不足,提出了一种基于多摄像机全局标定的视线追踪系统标定方法。通过在屏幕对面放置一对标定摄像机与系统摄像机构成多摄像机系统,标定摄像机直接拍摄标定目标,测量系统摄像机、光源和屏幕之间的空间位置关系。通过多摄像机全局标定确定系统摄像机和标定摄像机的坐标转换关系。通过坐标转换最终标定出系统摄像机坐标系中摄像机、光源、屏幕的空间位置关系。该方法解决了屏幕和光源不在系统摄像机视野范围内的问题,减小了图像误差。系统标定结果验证了该方法的有效性,同时为其他同类系统标定提供了一种解决问题的思路。 展开更多

关键词 视线追踪 红外光源 系统标定 全局标定 坐标转换

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红外弱小目标检测技术研究现状与发展趋势 被引量：61

5

作者 侯旺 孙晓亮 +1 位作者 尚洋 于起峰 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-10,共10页

在一些关键的军事和民用红外成像应用领域,待突破的技术瓶颈往往都集中在红外弱小目标检测技术上。简介了红外弱小目标检测的含义和在军事、民用方面的意义,重点综述了目前红外弱小目标检测的各类典型算法原理和特点,最后对红外弱小目... 在一些关键的军事和民用红外成像应用领域,待突破的技术瓶颈往往都集中在红外弱小目标检测技术上。简介了红外弱小目标检测的含义和在军事、民用方面的意义,重点综述了目前红外弱小目标检测的各类典型算法原理和特点,最后对红外弱小目标检测技术的研究和发展趋势进行了预测。 展开更多

关键词 红外弱小目标 目标检测 空域滤波 频域滤波 跟踪算法

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强背景噪声下红外目标的鲁棒性跟踪算法 被引量：6

6

作者 高国旺 刘上乾 秦翰林 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1098-1102,共5页

提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift算法相结合的红外目标跟踪算法.初选了原始红外图像边缘后,再利用非线性边缘检测算法进行处理,有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声,并能获取高质量的图像边缘信息.在此基础上,采取更新目标模... 提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift算法相结合的红外目标跟踪算法.初选了原始红外图像边缘后,再利用非线性边缘检测算法进行处理,有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声,并能获取高质量的图像边缘信息.在此基础上,采取更新目标模型、目标模板背景加权以及候选目标区域核加权的方式改进Mean Shift算法,以增强Mean Shift算法跟踪目标的稳定性及对背景噪声的鲁棒性,从而实现强背景噪声下运动红外目标的快速、准确跟踪.实验结果表明,该算法不仅计算量较少,提高了跟踪速度,而且对背景噪声有很强的鲁棒性. 展开更多

关键词 红外目标 边缘检测 Mean Shift方法 目标跟踪

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基于形态学与遗传粒子滤波器的红外小目标检测与跟踪算法 被引量：19

7

作者 王玲玲 辛云宏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期849-856,共8页

针对复杂背景下红外小目标的检测与跟踪,提出了一种融合了top-hat算法、遗传算法以及粒子滤波器的新方法.该方法首先采用提取副帧的方法去除目标周围部分的背景和噪音,有效地减少了参与运算的像素数目;其次,将具有不同边缘特性的多个结... 针对复杂背景下红外小目标的检测与跟踪,提出了一种融合了top-hat算法、遗传算法以及粒子滤波器的新方法.该方法首先采用提取副帧的方法去除目标周围部分的背景和噪音,有效地减少了参与运算的像素数目;其次,将具有不同边缘特性的多个结构体应用于top-hat检测算法中,提高了副帧中预目标的有效性;接着,利用目标时空运动的相关性,结合阈值判断来去除虚假目标,增强了目标检测的可靠性;最后,将遗传算法引入粒子滤波算法,较好地改善了粒子的多样性,在保障跟踪实时性的同时,提高了粒子滤波的准确度.实验结果表明,该算法在检测准确度、跟踪准确度和鲁棒性都具有一定的优越性. 展开更多

关键词 形态学滤波算法 遗传算法 粒子滤波 红外小目标 检测和跟踪

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加权融合特征耦合Top-Hat变换的红外目标检测算法 被引量：8

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作者 张智丰 裴志利 张亚荣 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第10期2838-2844,共7页

当前红外目标检测算法在复杂背景干扰下通过单帧技术来实现目标的检测,使其难以过滤固定噪声等虚警,为此提出一种基于多尺度Top-Hat选择变换与加权融合特征的红外目标检测算法。通过对经典Top-Hat变换的结构元素进行分割,形成多尺度结... 当前红外目标检测算法在复杂背景干扰下通过单帧技术来实现目标的检测,使其难以过滤固定噪声等虚警,为此提出一种基于多尺度Top-Hat选择变换与加权融合特征的红外目标检测算法。通过对经典Top-Hat变换的结构元素进行分割,形成多尺度结构元素,考虑真实目标与背景的灰度差异,构建多尺度Top-Hat选择变换,从不同尺度提取图像的感兴趣信息,将真实目标从背景中分离出来;考虑序列图像的帧间差异,提取红外目标的运动特征,联合灰度特征与梯度特征,建立加权融合特征模型,精确定位候选目标区域;引入二维Ostu分割机制,对提取的候选目标区域进行分割,完成弱小目标检测。实验结果表明,与当前红外目标检测技术相比,在复杂背景下,所提算法可更好地抑制背景与过滤虚警,具有更高的检测精度与效率。 展开更多

关键词 红外目标检测 多尺度结构元素 加权融合特征 Top-Hat选择变换 运动特征 二维Ostu分割

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坦克目标探测跟踪红外变焦光学系统设计 被引量：1

9

作者 李正 于远航 +1 位作者 张宇 王文生 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期130-134,共5页

针对联合变换相关器对坦克目标进行实时探测跟踪的需求,设计了一种红外变焦光学系统。该系统采用320×240元非致冷焦平面阵列探测器,在8～12μm波段,系统变焦范围为60～240mm,F数为2。通过对系统的优化设计,当最大截止频率为17lp/m... 针对联合变换相关器对坦克目标进行实时探测跟踪的需求,设计了一种红外变焦光学系统。该系统采用320×240元非致冷焦平面阵列探测器,在8～12μm波段,系统变焦范围为60～240mm,F数为2。通过对系统的优化设计,当最大截止频率为17lp/mm的时候,各视场的MTF调制传递函数均接近衍射极限,成像质量良好,并且系统具有大相对孔径以及结构紧凑等优点,满足了坦克目标跟踪识别的实际应用需求。 展开更多

关键词 探测跟踪 联合变换相关器 远红外 光学设计 连续变焦

原文传递

机载IRST跟踪算法 被引量：1

10

作者 王学伟 何友 《光电工程》 CAS CSCD 1999年第4期63-68,共6页

机载ＩＲＳＴ主要用于高空远距离目标的探测和跟踪。传统的仅有角度的跟踪是得不到距离估计的，但是由于机载ＩＲＳＴ的平台容易实现机动，根据可观测性准则，平台机动是获得距离估计的必要条件。采用修正的球坐标方法对目标进行跟踪滤... 机载ＩＲＳＴ主要用于高空远距离目标的探测和跟踪。传统的仅有角度的跟踪是得不到距离估计的，但是由于机载ＩＲＳＴ的平台容易实现机动，根据可观测性准则，平台机动是获得距离估计的必要条件。采用修正的球坐标方法对目标进行跟踪滤波，从而获取距离信息。仿真结果表明。 展开更多

关键词 红外跟踪 红外探测 坐标变换 跟踪算法 IRST

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基于复无下采样轮廓波和Gaussian小波支持向量回归的红外目标图像背景抑制 被引量：2

11

作者 吴一全 宋昱 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期687-695,共9页

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外目标图像背景抑制问题,提出了一种基于复无下采样轮廓波变换(NSCCT)和Gaussian小波支持向量回归(SVR)的背景抑制方法。该方法对红外目标图像进行NSCCT,然后根据其系数的相关特性去噪,从而抑制了大部... 针对存在背景干扰和噪声情况下的红外目标图像背景抑制问题,提出了一种基于复无下采样轮廓波变换(NSCCT)和Gaussian小波支持向量回归(SVR)的背景抑制方法。该方法对红外目标图像进行NSCCT,然后根据其系数的相关特性去噪,从而抑制了大部分背景杂波;采用Gaussian小波SVR对去噪后的红外目标图像进行处理得到预测图像,并用去噪后图像减去预测图像得到残差图像,即背景抑制结果。针对红外目标图像进行了大量实验,并与近年来提出的3种背景预测方法,即基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)、基于SVR及基于最小二乘的红外目标图像背景抑制方法进行了比较,结果表明所提出的方法去噪效果好,背景抑制性能更优。 展开更多

关键词 信息处理技术 红外搜索与跟踪 弱小目标检测 背景抑制 复无下采样轮廓波变换 Gaussian小波支持向量回归

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红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法 被引量：8

12

作者 易诗 张洋溢 +2 位作者 聂焱 赵茜茜 庄依彤 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期268-272,共5页

红外热成像图像具有分辨率较低,细节模糊,对于快速运动目标适应性较差的特点。本文提出了一种结合目标检测算法,目标跟踪算法的红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法。该方法根据红外图像特点,使用ViBE算法检测运动目标,检测出图像... 红外热成像图像具有分辨率较低,细节模糊,对于快速运动目标适应性较差的特点。本文提出了一种结合目标检测算法,目标跟踪算法的红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法。该方法根据红外图像特点,使用ViBE算法检测运动目标,检测出图像中显著运动目标后,触发跟踪器,使用fDSST目标跟踪算法对显著运动目标进行跟踪。测试结果表明,该方法对于快速运动的红外图像目标能够高效检测、快速跟踪。检测与跟踪效果相对传统方法具有检测率更高、鲁棒性更好、实时性更强的优势,对于红外图像中目标检测与跟踪具有很强应用价值。 展开更多

关键词 红外图像 运动目标检测 目标跟踪 ViBE算法 fDSST算法

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红外序列图像中运动小目标的检测 被引量：2

13

作者 徐永兵 裴先登 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期67-69,共3页

研究了红外图像运动小目标检测及跟踪问题 .首先利用向量小波的优良性质对运动图像进行预处理 ,然后经Fisher算法分割出可疑目标 ,再根据红外小目标的运动特性 ,采取邻域分析并结合对运动目标在速度平面上的拟合直线分析的方法 ,可以准... 研究了红外图像运动小目标检测及跟踪问题 .首先利用向量小波的优良性质对运动图像进行预处理 ,然后经Fisher算法分割出可疑目标 ,再根据红外小目标的运动特性 ,采取邻域分析并结合对运动目标在速度平面上的拟合直线分析的方法 ,可以准确提取和跟踪运动小目标 .模拟实验表明了算法是有效的 。 展开更多

关键词 向量小波变换 图像分割 红外运动小目标 邻域分析 目标检测和跟踪

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基于红外传感器方位跟踪算法的性能分析 被引量：2

14

作者 李伟 羊彦 侯静 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期388-393,共6页

针对项目需要,研究了当毫米波雷达/红外双模导引系统中的雷达系统不可用时,仅通过红外传感器的目标角度信息进行纯方位跟踪的卡尔曼滤波算法以提高系统的抗干扰能力。文中分析了扩展卡尔曼滤波器、伪线性估计器和基于修正球坐标系滤波器... 针对项目需要,研究了当毫米波雷达/红外双模导引系统中的雷达系统不可用时,仅通过红外传感器的目标角度信息进行纯方位跟踪的卡尔曼滤波算法以提高系统的抗干扰能力。文中分析了扩展卡尔曼滤波器、伪线性估计器和基于修正球坐标系滤波器3种滤波方法用于解决此类问题的特点,并以纯方位跟踪的观察数据对上述算法进行了仿真。结果表明:扩展卡尔曼滤波器是一种不稳定的算法,在许多情况下是发散的;伪线性估计器稳定性较好,但产生的估计是有偏的;基于修正球坐标滤波解决了跟踪不稳定性问题,估计效果相对较好,具有一定的工程应用意义。 展开更多

关键词 数据融合 纯方位跟踪 目标运动分析 卡尔曼滤波

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一种用于目标探测跟踪的红外变焦系统设计 被引量：1

15

作者 李正 王文生 张桂源 《航空兵器》 2014年第2期27-31,共5页

针对军用装备目标探测的应用需求，设计了一种15倍非制冷式红外变焦系统。该变焦系统工作于8～12μm远红外波段，F数为3，在20～300mm范围内系统能够连续变焦且像质较好，在最大截止频率为11ip／mm时，各焦距位置的MTF曲线与衍射极限十... 针对军用装备目标探测的应用需求，设计了一种15倍非制冷式红外变焦系统。该变焦系统工作于8～12μm远红外波段，F数为3，在20～300mm范围内系统能够连续变焦且像质较好，在最大截止频率为11ip／mm时，各焦距位置的MTF曲线与衍射极限十分接近。在长焦距、大变倍比的前提下，结构依然紧凑，总长度有效控制在330mm。在给定公差范围内，像质变化满足实际应用允许的变化范围。最后，该系统与联合变换相关器相结合，完成了对目标的探测实验。实验结果表明，该红外变焦系统能够很好地探测识别目标。 展开更多

关键词 红外变焦系统 远红外 光学设计 目标探测 目标跟踪 联合变换相关器

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基于复杂融合特征与灰度-纹理直方图描述子的红外弱小目标检测追踪算法 被引量：8

16

作者 闻凯 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第34期83-91,共9页

为了解决当前红外目标检测追踪算法仅依靠单一图像特征对弱小目标增强,使其在背景杂波与噪声干扰严重条件下,难以剔除图像背景中的伪目标像素,导致弱小目标检测与追踪精度不高,提出了基于复杂融合特征与联合灰度-纹理直方图描述子的红... 为了解决当前红外目标检测追踪算法仅依靠单一图像特征对弱小目标增强,使其在背景杂波与噪声干扰严重条件下,难以剔除图像背景中的伪目标像素,导致弱小目标检测与追踪精度不高,提出了基于复杂融合特征与联合灰度-纹理直方图描述子的红外弱小目标检测与追踪算法。首先,针对红外图像不同特征的背景干扰因素,引入不同方向的腐蚀操作结构元素,设计了分类Top-Hat变换算子,充分抑制背景杂波与噪声,从而将弱小目标从复杂背景中凸显出来;随后,引入方差权重信息熵,构建复杂融合特征,对红外图像进行分割,确定候选目标区域;并基于管道滤波模式,对候选目标区域中的真实弱小目标与伪目标进行筛选,将虚假目标过滤;再考虑弱小目标的强度与纹理特征,基于LBP技术(local binary pattern),设计了灰度-纹理直方图描述子,充分描述红外弱小目标的边缘、线端与角点等鲁棒性特征,较好地保留目标的空域信息,有效剔除图像背景中的伪目标像素;最后,联合均值漂移算法,对红外弱小目标进行精确追踪。实验结果显示:与当前红外目标检测追踪技术相比,在复杂背景干扰条件下,本文算法具有更高的检测精度与更低的追踪误差。 展开更多

关键词 红外图像 弱小目标定位与追踪 复杂融合特征 灰度-纹理直方图 分类Top-Hat变换算子 均值漂移算法

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红外海面小目标检测算法综述 被引量：3

17

作者 查月 汤晔 《宇航计测技术》 CSCD 2022年第6期57-65,共9页

红外成像技术是一种无源探测技术,已广泛运用于陆海空天等各个领域,具有强大的抗干扰能力和目标测量全天候等优点。红外成像跟踪测量系统已在海面飞行器参数测量中大量应用。红外海面小目标检测技术是处理红外测量图像的重要环节,合适... 红外成像技术是一种无源探测技术,已广泛运用于陆海空天等各个领域,具有强大的抗干扰能力和目标测量全天候等优点。红外成像跟踪测量系统已在海面飞行器参数测量中大量应用。红外海面小目标检测技术是处理红外测量图像的重要环节,合适的检测方法能够提高判读结果的准确度和效率。通过分析红外海面小目标图像中背景、目标的特性及红外海面小目标复杂识别技术难题,对比了基于深度学习和基于传统方法的两种红外小目标算法,阐述了传统算法的原理、步骤及优势,并分析了红外小目标检测算法的未来发展趋势。 展开更多

关键词 红外小目标检测 跟踪测量 图像处理 算法 深度学习

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复杂背景中红外多光谱目标检测算法研究 被引量：7

18

作者 刘翔 张晓杰 +3 位作者 郑翰清 刘达 李建勋 崔爱莲 《上海航天》 2016年第4期56-62,共7页

针对多光谱红外探测器,对复杂背景条件下红外弱小目标检测算法进行了研究。根据弱小目标缺乏纹理等相关信息的特点,给出了一种用于多光谱图像的弱小目标检测算法。对多光谱图像,构建数据立方体,对多光谱信息建立稳定的目标特征向量,用... 针对多光谱红外探测器,对复杂背景条件下红外弱小目标检测算法进行了研究。根据弱小目标缺乏纹理等相关信息的特点,给出了一种用于多光谱图像的弱小目标检测算法。对多光谱图像,构建数据立方体,对多光谱信息建立稳定的目标特征向量,用多光谱背景抑制滤波器以提升图像信噪比,将一种基于统计判别的低信噪比条件下红外序列图像弱小目标检测算法与传统多级假设检验跟踪(MHT)算法综合,形成了改进的连续帧目标检测跟踪算法,对波门内疑似目标点用引入多光谱信息建立的特征向量进行目标的非监督检测判决。实验结果证明:在低信噪比下该算法能有效检测跟踪弱小目标,在保证检测概率前提下可有效抑制虚警,极大地降低了后续跟踪算法的计算爆炸风险。 展开更多

关键词 红外图像 弱小目标 多光谱 目标检测 MHT算法 特征向量 背景抑制算法 信噪比

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基于联合概率数据关联算法的红外弱小目标跟踪 被引量：7

19

作者 冯洋 《计算机与数字工程》 2011年第4期132-133,149,共3页

针对在云天背景下运动的红外弱小目标,从数据关联的角度,利用联合概率数据关联算法实现多个红外弱小目标的跟踪。实验结果表明,在杂波环境下,联合概率数据关联算法可以稳健地跟踪多个红外弱小目标的目标状态,跟踪效果好。

关键词 目标跟踪 联合概率数据关联算法 红外图像 目标检测

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基于概率数据关联算法的红外弱小目标跟踪

20

作者 冯洋 《科学技术与工程》 2011年第3期606-608,共3页

从数据关联的角度,利用概率数据关联算法实现单个红外弱小目标的跟踪。实验结果表明,在杂波环境下,概率数据关联算法可以稳健地跟踪单个红外弱小目标的目标状态。

关键词 目标跟踪 概率数据关联算法 红外图像 目标检测

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