為了提高對(duì)紅外小目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的精度與速度,設(shè)計(jì)了一種針對(duì)紅外小目標(biāo)的單目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法,包含一個(gè)基于MB_LBP+AdaBoost與管道濾波器的目標(biāo)檢測(cè)模塊,和一個(gè)有跟蹤失敗監(jiān)測(cè)機(jī)制的基于模板匹配的多尺度跟蹤模塊。經(jīng)過測(cè)試,該算法對(duì)邊長(zhǎng)11～31像素大小的指定類型的紅外小目標(biāo)取得了較好的檢測(cè)效果,目標(biāo)跟蹤模塊對(duì)于目標(biāo)的尺度變化,快速運(yùn)動(dòng),遮擋有較高的魯棒性,算法中的跟蹤失敗監(jiān)測(cè)機(jī)制在檢測(cè)到跟蹤異常的情況下能重新調(diào)用目標(biāo)檢測(cè)算法找回目標(biāo),經(jīng)過測(cè)試對(duì)比,本方法跟蹤的精度和速度綜合優(yōu)于主流跟蹤算法,并且能夠在彈載平臺(tái)上實(shí)時(shí)運(yùn)行。 

【文章來(lái)源】：宇航學(xué)報(bào). 2020年11期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

目標(biāo)檢測(cè)流程圖

算法使用包含目標(biāo)正負(fù)樣本的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練,使用MB_LBP特征和Adaboost算法挑選多種MB_LBP特征構(gòu)建數(shù)個(gè)弱分類器,再由多個(gè)弱分類器組合成為多層強(qiáng)分類器,多層強(qiáng)分類器組成一個(gè)級(jí)聯(lián)檢測(cè)器,具體檢測(cè)流程如圖2所示。對(duì)于級(jí)聯(lián)檢測(cè)器的訓(xùn)練,使用紅外相機(jī)采集的數(shù)千張11×11像素分辨率的“十字”紅外模擬靶標(biāo)的圖片構(gòu)成正樣本庫(kù),數(shù)千張不包含目標(biāo)且尺寸不小于11×11像素分辨率的圖片構(gòu)成負(fù)樣本庫(kù),并且加入了隨機(jī)翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn),隨機(jī)gamma調(diào)節(jié)等數(shù)據(jù)增強(qiáng),以增加模型對(duì)旋轉(zhuǎn)和光照變化的泛化能力。使用opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)中的opencv_traincascade函數(shù),選用MB_LBP特征進(jìn)行了訓(xùn)練,訓(xùn)練出的模型由9層強(qiáng)分類器級(jí)聯(lián)而成,可以粗略檢測(cè)圖像中的目標(biāo),最小能檢測(cè)出11×11像素大小的目標(biāo)。

紅外圖像經(jīng)過訓(xùn)練好的MB_LBP+AdaBoost級(jí)聯(lián)檢測(cè)器模型檢測(cè)之后,一般會(huì)產(chǎn)生10～20個(gè)檢測(cè)框,其中包含大量的誤檢和重疊的框,因此提出一種過濾機(jī)制,對(duì)每個(gè)候選框與圖3所示的“十字”目標(biāo)模板進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算得到相似度分?jǐn)?shù),然后挑選最高分篩選目標(biāo)檢測(cè)框。對(duì)于第i個(gè)候選框,其包含的圖塊是Ii,先把模板圖縮放到與待檢圖塊Ii同樣的大小得到圖塊T,然后使用歸一化相關(guān)性系數(shù)方法計(jì)算Ii和T的相似度分?jǐn)?shù)Fi,計(jì)算公式:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)合視覺注意力機(jī)制基于尺度自適應(yīng)局部對(duì)比度增強(qiáng)的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)算法[J]. 沈旭,程小輝,王新政.  紅外技術(shù). 2019(08)
[2]紅外單幀圖像弱小目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)綜述[J]. 王好賢,董衡,周志權(quán).  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(08)
[3]基于魯棒主成分分析的紅外圖像小目標(biāo)檢測(cè)[J]. 王忠美,楊曉梅,顧行發(fā).  兵工學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]基于MB-LBP特征和JIH的Adaboost人臉檢測(cè)算法[J]. 付心浩,謝勤嵐.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(05)
[5]采用圖像塊對(duì)比特性的紅外弱小目標(biāo)檢測(cè)[J]. 王剛,陳永光,楊鎖昌,高敏,戴亞平.  光學(xué)精密工程. 2015(05)
[6]基于NMF、ICA和復(fù)Contourlet變換的紅外小目標(biāo)檢測(cè)[J]. 吳一全,紀(jì)守新,尹丹艷.  宇航學(xué)報(bào). 2011(08)
[7]基于變鄰域變步長(zhǎng)LMS背景預(yù)測(cè)檢測(cè)紅外小目標(biāo)[J]. 吳一全,吳文怡.  宇航學(xué)報(bào). 2009(02)
[8]反對(duì)稱雙正交小波在紅外圖像小目標(biāo)檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 遲健男,張朝暉,王東署,王志良.  宇航學(xué)報(bào). 2007(05)



本文編號(hào)：2951352