题目：红外弱小目标检测算法研究

中文摘要：随着红外成像技术的发展，红外成像系统已广泛应用于民用和军事领域。红外弱小目标的检测技术是红外成像系统中的核心技术之一，它利用图像处理算法对处于杂乱背景和强噪声环境中的目标进行自动检测，算法的性能对红外成像系统的作用距离和智能化程度十分关键。图像序列中运动小目标的检测一般可分为三个阶段，依次为背景抑制、目标分割和目标检测。依据这三个阶段，论文主要研究内容如下：(1) 针对天空背景弱小目标红外图像，详细介绍了各种典型背景抑制算法，并对部分算法进行了改进和快速实现；通过仿真分析总结出各自的优缺点，在此基础上提出了将高通滤波与形态学滤波相结合的背景抑制法。(2) 目标分割阶段，本文在分析了现有分割算法的基础上，对于信噪比较高的单帧红外图像选择了自适应阈值分割进行帧内处理。并对算法性能进行了定量分析，给出了单帧检测概率和虚警概率与信噪比和检测门限的关系，确定了自适应阈值分割门限系数的选择原则。(3) 目标检测阶段，对于信噪比较高的红外图像，采用以单帧检测为基础的先检测后跟踪(DBT)的检测方法，本文采用基于邻域判决的方法，即利用相邻帧中可疑目标之间的位置关系进行目标检测，并将该算法与弱小目标能量累积算法相结合获得较好的检测效果。(4) 对于信噪比很低的图像，DBT检测方法的性能难以保证，本文应用先跟踪后检测(TBD)的检测方法。TBD检测方法中，采用了动态规划法，在多帧累积之前，首先进行了图像的预处理以提高信噪比，抑制背景。实验结果表明，本文提出的红外弱小目标检测步骤合理，算法切实可行，检测速度快，检测率高。关键词：红外图像，小目标检测，图像预处理，先检测后跟踪，先跟踪后检测