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【 中文摘要 】本发明提出一种基于多尺度形态学图像融合的加权局部熵红外小目标检测方法,首先,对红外图像进行转换至灰度域进行处理;其次,对红外图像进行多尺度形态学Top‑Hat图像分割处理,在相邻尺度的Top‑Hat的基础上求图像差异,得到最小差异图,再将最小差异图与经Top‑Hat变换的图像的最小均值图做融合,得到背景抑制后的图像;然后,通过计算初始图像的局部熵,得到局部熵信息图;之后,对背景抑制后的图像与局部熵信息图进行点乘,并归一化,得到红外小目标的显著图;最后,利用阈值分割技术对红外小目标显著图滤波并二值化,得到处理后图像,其中的二值化为1的区域就是红外小目标。本发明适合于红外小目标检测领域,能够有效的提高红外小目标检测的准确率,并且有效的降低虚警率。
【 英文摘要 】The invention provides a weighted local entropy infrared small target detection method based on multi-scale morphological image fusion, and the method comprises the steps : firstly, converting an infrared image into a gray domain, and carrying out the processing; secondly, performing multi-scale morphology Top-Hat image segmentation processing on the infrared image; solving image difference on thebasis of adjacent scale Top-Hat and obtaining minimum difference graph is obtained, and then comparing the minimum difference graph with a minimum mean value image of the image subjected to Hat transformation to obtain an image subjected to background suppression; then, obtaining a local entropy information graph by calculating the local entropy of the initial image; then, carrying out dot multiplication on the image subjected to background suppression and the local entropy information graph, and carrying out normalization to obtain a saliency map of the infrared small target; and finally, filtering and binarizing the infrared small target saliency map by using a threshold segmentation technology to obtain a processed image, the region with the binarized value of 1 being the infrared smalltarget. The method is suitable for the field of infrared small target detection, can effectively improve the accuracy of infrared small target detection, and effectively reduces the false alarm rate.
技术功效句 | 本检测方法适合于红外小目标检测领域; 得到背景抑制后的图像; 并且有效的降低虚警率; 能够有效的提高红外小目标检测的准确率; 本发明适合于红外小目标检测领域 |
技术功效短语 | 方法适合; 背景抑制; 降低虚警率; 提高检测准确率; 检测领域 |
技术功效1级 | 适合性; 背景; 虚警率; 精度; 可检测性 |
技术功效2级 | 适合性提高; 背景降低; 虚警率降低; 精度提高; 可检测性 |
技术功效3级 | 方法适合性提高; 背景降低; 虚警率降低; 检测精度提高; 领域可检测性 |
技术功效TRIZ参数 | 35-适应性、通用性;28-测量精度; |
主分类号 |
|
IPC分类号 | |
国民经济行业分类 | 制造业信息传输、软件和信息技术服务业居民服务、修理和其他服务业 |
WOS学科分类号 | 工程 |
国民经济行业(主) | 信息传输、软件和信息技术服务业 |
新兴产业分类 | 下一代信息网络产业新技术与创新创业服务 |
新兴产业(主) | 新技术与创新创业服务 |
2019-01-08
申请日
CN201910017099.9(当前专利)
申请号
2019-05-28
首次公开日
CN109816641A
首次公开号
2021-05-14
授权公告日
CN109816641B(当前专利)
授权公告号
2039-01-08
预估到期日
计算因素
同族专利公开号 | |
扩展同族公开号 | |
DocDB公开号 |
1 | CN109816641A基于多尺度形态学融合的加权局部熵红外小目标检测方法 |
|
代理机构 | 西北工业大学专利中心 61204 |
代理人 | 陈星 |
申请语言 | 汉语 |
审查员 | 刘海艳 |
1.一种基于多尺度形态学融合的加权局部熵红外小目标检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:输入一幅待检测的红外图像Img,图像大小为m*n;
步骤2:将输入的图像Img转换为灰度图像,得到图像Imgin;步骤3:采用以下步骤进行背景抑制:
步骤3.1:设定I个形态学预处理结构单元mi,1≤i≤I,其中I取大于零的整数,且形态学预处理结构单元尺度随i增大而增大;
步骤3.2:选择形态学预处理结构单元mi对图像Imgin进行Top‑Hat形态学图像预处理,得预处理后的图像,记为WTHSi;
步骤3.3:重复步骤3.2,直到所有设定的形态学预处理结构单元全部与图像Imgin完成Top‑Hat形态学图像预处理,得到多尺度Top‑Hat预处理图像集WTHS;
步骤3.4:对多尺度Top‑Hat预处理图像集WTHS中相邻两幅图像对应像素点的灰度值作差,得到差异图:WTHSTop_Hat(i+1)=WTHSi+1‑WTHSi,1≤i≤I‑1
步骤3.5:重复步骤3.4,得到多尺度Top‑Hat预处理图像集WTHS中I‑1组相邻两幅图像之间的差异图组成的差异图集WTHSTop_Hat;
步骤3.6:对差异图集WTHSTop‑Hat进行元素灰度值最小融合,得到融合图像WTHSTop‑Hat‑min;计算多尺度Top‑Hat预处理图像集WTHS中每个图像的灰度均值,取其中的最小均值图WTHSmean(min);
步骤3.7:将图像WTHSTop_Hat_min与最小均值图WTHSmean(min)中对应像素点灰度值相加,得到背景抑制后的融合图ImgWTH;
步骤4:计算图像Imgin的图像局部灰度的信息熵:
步骤4.1:选取半径为M的信息熵计算窗口对图像Imgin从上到下、从左到右进行局部灰度信息熵运算:信息熵计算窗口的中心从图像Imgin的(M+1,M+1)位置开始滑动,同时计算该窗口下的局部信息熵,直到最后滑到图像Imgin的(m‑M,n‑M)位置为止,图像Imgin的边缘信息熵填充为0,得局部灰度信息熵图记为Imgentropy;
步骤4.2:将局部灰度信息熵图Imgentropy与融合图ImgWTH对应像素点的像素值相乘,并归一化后得到加权局部灰度信息熵图ImgL_entropy作为红外小目标显著图;
步骤5:计算灰度信息熵自适应阈值:
步骤5.1:计算红外小目标显著图ImgL_entropy的像素值均值Mean和像素值方差Var,并找出其中像素值的最大值Hmax;
步骤5.2:计算阈值T=α(Hmax‑Mean)+βMean2+εVar,其中α、β、ε为设定的正常数;
步骤6:利用步骤5得到的阈值T对红外小目标显著图ImgL_entropy进行二值化处理,图中像素值低于T的置为0,不低于T的置为1;得到红外小目标显著图的二值化结果ImgL_entropy_B作为最终红外小目标分布检测图,其中二值化为1的区域就是红外小目标。
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