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摘要文中介绍了一种用于红外小目标检测与跟踪的算法。此算法在读入包含有红外小目标的视频后，首先将视频分解为以帧为单位的图像序列。接着对图像序列进行预处理操作，以降低噪声对之后处理过程的影响。随后使用边缘检测的方法提取图像中的目标轮廓。由于经过预处理的图像中依然含有一定的噪声和除目标外的其他物体，边缘检测并不能严格地保证提取轮廓的唯一性。之后对图像进行的数学形态学处理，能够进一步减少图像中的不相关元素。通过使用模板匹配的方法最终获取图像中目标及其质心坐标。结果证明该算法对于简单场景下红外小目标的检测与跟踪具有良好的效果。33144
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关键词 红外小目标跟踪；边缘检测；模板匹配；质心坐标
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Study of Detection and Tracking Technology for Infrared Small Target
Abstract
The article introduces a method for small target detection and tracking in infrared video.The infrared video is broken into frames for the following processing.Then,the noise ,which has a negative effect on the following processing procedure ,is reduced by image preprocessing.In the next step,we use edge detection to extract the contour of target.Although the image has been preprocessed,it still has a certain amount of noise and other unrelated objects.That is why the result of edge detection cannot assurance its uniqueness.The next step using mathematical morphology operation can further reduce the irrelevant elements.Finally,template matching helps us getting the target and its mass center.The results show that this algorithm has a good effect on detecting and tracking a small infrared target in simple scenarios.
Keywords Infrared Small Target Detection and Tracking; Edge Detection; Template Matching; Coordinate of Mass Center
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 本文结构安排 1
2 图像预处理 2
2.1 高通非均匀性校正算法 2
2.2 时域高通空域低通非均匀性校正算法 2
2.3 小结 3
3 目标初步检测 5
3.1 边缘识别 5
3.2 数学形态学处理 8
3.3 小结 10
4 目标坐标提取 11
4.1 模板匹配前的准备 11
4.2 模板匹配 11
4.3 小结 13
5 算法实现 15
5.1 前处理 15
5.2 预处理 15
5.3 目标初步检测 17
5.4 模板匹配 17
5.5 目标位置标定 19
6 处理效果 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
附录 算法程序 26
1 引言
1.1 研究背景
随着红外成像与数字图像处理技术的不断进步，针对红外小目标的跟踪与探测技术应用也越来越广。红外成像具有良好的环境适应性、隐蔽性，同时拥有较好的识别伪装目标的能力[1]，这些优点使其可以在各个方面大显身手，也使得红外成像在计算机视觉上扮演着重要的角色。一种行之有效的红外小目标识别跟踪算法具有较高的实用价值。运用红外小目标识别跟踪技术，在军事上如红外自寻的制导、搜索跟踪和预警等[2]，民用上如高速公路隧道视频监控系统[3]，都可以取得很好的效果。