[发明专利]一种基于FPGA的红外小目标检测方法及系统

摘要

本发明提出一种基于FPGA的红外小目标检测方法及系统。对采集的图像进行预处理，去噪、去盲元；提取头图像和尾图像；分别对头图像和尾图像进行杂波边缘滤波操作；对头图像和尾图像分别进行阈值分割操作，使图像二值化；对阈值分割后的头图像和尾图像中的目标进行形态学膨胀，获得轮廓较大的目标；将形态学膨胀后的头目标和尾目标合成获得完整的目标。本发明可以通过前后帧重叠部分累加以提高信噪比，在降低算法复杂度的同时能够较好的剔除背景云层的干扰，在确保精度的同时能够提高检测系统的实时性。

主权项

一种基于FPGA的红外小目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对采集的图像进行预处理，去噪、去盲元；步骤二、提取头图像和尾图像；步骤三、分别对头图像和尾图像进行杂波边缘滤波操作；步骤四、对头图像和尾图像分别进行阈值分割操作，使图像二值化；步骤五、对阈值分割后的头图像和尾图像中的目标进行形态学膨胀，获得轮廓较大的目标；步骤六、将形态学膨胀后的头目标和尾目标合成获得完整的目标；具体过程为：1.1假定I(x,y)是阈值分割后头图像像素点(x,y)位置上的像素值；假定I′(x,y)是阈值分割后尾图像(x,y)位置上的像素值，shift为尾图像中的目标相对于头图像中的目标的偏移量；1.2对阈值分割后的头图像像素点I(x,y)和阈值分割后进行一定偏移的尾图像像素点I′(x,y+shift)进行作差，如公式(1)所示，t＝I(x,y)‑I′(x,y+shift)   (1)公式(1)中，(x,y)为坐标值，shift为尾图像中的目标相对于头图像中的目标的偏移量，t为阈值分割后的头图像像素点I(x,y)和阈值分割后进行一定偏移的尾图像像素点I′(x,y+shift)的差值；1.3对差值t进行判断，如果t＜0，则t＝‑t；如果t>0，则t不变；1.4如公式(2)所示，对阈值分割后的头图像像素点I(x,y)和阈值分割后的尾图像像素点I′(x,y)以及公式(1)中的差值t进行判断，当公式(2)满足时，则将头图像像素点I(x,y)和进行一定偏移的尾图像像素点I′(x,y+shift)进行加法运算，如公式(3)所示，I(x,y)>0I′(x,y)>0t<10---(2)]]>Il(x,y)＝I(x,y)+I′(x,y+shift)   (3)当公式(2)中有一个条件不满足，则有Il(x,y)＝0；其中，Il(x,y)为头图像像素点和进行一定偏移后的尾图像像素点累加后的结果。