[发明专利]基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法

权利要求书

1.一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、获取目标图像，在连续的三帧图像中，采用差分法对所述目标进行对比度增强，得到第一差分特征图；

步骤二、利用改进的局部对比度计算方法抑制所述图像中的背景杂波，增强目标边缘；

步骤三、采用中心窗口计算得到的目标能量增强目标边缘；

步骤四、采用自适应阈值分割去除图像不稳定的响应点，得到目标弥散边缘的检测结果，并利用目标边缘检测结果回到差分特征图中进行目标定位，得到精确的检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，步骤一的具体过程如下：

获取目标图像，在连续三帧图像中，计算第二帧与第三帧的差值D_Img3以及第二帧与第一帧的差值D_Img1，并重组得到用于第二帧图像检测的第一差分特征图DI_Img，使用时域噪声替代空域噪声，目标与背景之间的对比被增强。

3.根据权利要求2所述的一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，步骤二的具体过程如下：

使用2×2的排序滤波器，对步骤一中的第一差分特征图DI_Img进行全图的排序滤波，以灰度中间值作为中心目标窗口的灰度估计，构建中间窗以隔离目标背景，利用红外弱小目标边缘区域与其邻近背景区域的差异进行局部对比计算，在增强目标的同时抑制背景杂波。

4.根据权利要求3所述的一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，步骤三的具体过程如下：

计算2×2的排序滤波器中的灰度最大值和灰度最小值的差值，利用目标的边缘弥散特性，可以剔除时域和空域上的噪声及异常像元，抑制背景边缘，对目标边缘进行加强。

5.根据权利要求3所述的一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，所述第一差分特征图DI_Img通过以下公式得到：

DI_Img＝D_Img3×D_Img1。

6.根据权利要求2所述的一种基于帧差局部对比度的红外弱小运动目标边缘检测方法，其特征在于，步骤一中，使用阈值分割抑制背景和噪声，阈值分割具体为：

其中，τ为阈值。