[发明专利]一种红外弱小目标的跟踪方法

说明书

本发明公开了一种红外弱小目标的跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：输入初始帧红外图像；步骤二：在初始帧红外图像中获取目标的初始位置；步骤三：输入下一帧原红外图像；步骤四：在输入的下一帧原红外图像中标记所有候选目标，得到标记图像等步骤。本发明在红外图像的复杂背景下，对单帧检测到的候选目标点经行目标质心的提取，建立轨迹，然后对满足判决准则的轨迹确认为真实的目标轨迹，不满足的当作虚假目标剔除掉，从而减少后续跟踪处理的负担，有利于对于后期红外诱饵的干扰对抗，提高弱小目标跟踪的抗干扰能力，最终实现弱小目标的精准跟踪。

技术领域

本发明涉及红外图像处理技术领域，具体涉及一种红外弱小目标的跟踪方法。

背景技术

红外成像制导系统具有抗干扰能力强、隐蔽性好、生存能力强等优点，从二十世纪开始，被广泛应用于各个领域中。红外目标跟踪作为成像制导系统中的核心技术也受到了广泛的关注。在实际应用中，由于背景和噪声的影响，红外目标的检测跟踪过程变得非常复杂。尤其是当成像距离较远时，目标在图像平面上呈现点状或仅占几个象素大小的位置，并且信号微弱，易受到复杂背景和噪声的影响，淹没其中而无法进行检测跟踪。因此，基于复杂背景下的红外小目标跟踪问题逐渐成为红外目标跟踪中的主要研究课题。

目前，有多种对弱小目标跟踪的算法，但是由于这些跟踪算法都不能很好的适应场景和天气的变化，以及噪声的干扰，使得检测跟踪能力大大降低，所以如何提高红外弱小目标跟踪精准性和实时性则是目前的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的弱小目标跟踪算法在复杂背景下无法精准、实时的跟踪弱小目标的缺陷，提供一种红外弱小目标的跟踪方法。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种红外弱小目标的跟踪方法，包括以下步骤：

步骤一：输入具有目标点的初始帧原红外图像；

步骤二：在初始帧原红外图像中获取目标点的初始位置；

步骤三：输入下一帧原红外图像；

步骤四：在输入的下一帧原红外图像中标记所有候选目标，得到标记图像；

步骤五：根据标记图像中每一个候选目标所在的位置，在所输入的下一帧原红外图像中所对应的相应位置进行候选目标的质心提取；

步骤六：在输入的下一帧原红外图像中剔除虚假目标；

步骤七：通过关联门计算，判定目标点是否丢失；是，结束跟踪，否，确定最佳目标点并返回步骤三。

进一步的，所述步骤四中在输入的下一帧原红外图像中标记所有候选目标，

得到标记图像包括以下步骤：

①对输入的下一帧原红外图像进行阈值分割处理，得到二值图像；

②对二值图像进行种子增长处理，得到所有候选目标所在位置的标记图像；

所述步骤②中对二值图像进行种子增长处理，得到所有候选目标所在位置的标记图像包括以下步骤：

(1)计算相邻两帧原红外图像的灰度绝对差，并统计灰度绝对差的均值和方差；

(2)根据灰度绝对差的均值和方差设定种子阈值，在二值图像上将灰度绝对差大于种子阈值的所有象素点标记为候选目标的种子象素点；

(3)根据灰度绝对差的均值和方差设置种子增长条件；

(4)对候选目标的种子象素点的邻域进行搜索，将所有满足种子增长条件的象素点标记为候选目标点，得到所有候选目标点所在位置的标记图像。