空天背景下基于GLRT的红外弱小运动目标检测

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1、万方数据第40卷第12期红外与激光工程2011年12月V01．40No．12InfraredandLaserEngineeringDec．2011空天背景下基于GLRT的红外弱小运动目标检测王昧来，杨春玲(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对红外图像序列中未知亮度、位置和速度的弱小运动目标检测问题，在假定目标强度恒定且保持匀速直线运动的前提下，建立了与之相应的简化二元量测信号模型。对于这种含参信号的复合假设检验问题，采用广义似然比检验(GLRT)得到了该问题的检测算子，同时利用速度滤波器组在实际应用中实现

2、了该检测算子。从理论角度估计了该算法的虚警概率和检测概率，并通过计算机仿真验证了上述分析结果。为了评估该算法的有效性，采用基于真实场景的红外图像序列对其进行测试，结果表明，该算法对于低信噪比条件下的弱小运动目标具有良好的检测效果。关键词：弱小目标检测；红外图像序列；广义似然比检验；速度滤波器中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1007—2276(2011)12—2546—06DimmovingtargetdetectionagainstskybackgroundinIRimagesequencebasedonGLRTWangJia

3、nlai，YangChunling(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInsdtuteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Accordingtotheproblemofdetectingadimmovingtargetwithunknowntargetamplitude，positionandvelocityfromIRimagesequence，thecorrespondingsimplifiedbinarymeasurement

4、signalmodelwasbuilt，assumingthatthetargetintensitywasconstantandthetargetkeepsuniformmotioninastraightline．Basedonthesimplifiedbinarymea，surementsignalmodel，thecompositehypothesistestingproblemwasapproachedbymeansofthegeneralizedlikelihoodratiotest(GLRT)theory．Thedetectors

5、tructureanditsactualimplementationbasedonvelocityfilterswerediscussedindetail．Approximatedexpressionsofthefalsealarmanddetectionprobabilitieswereobtainedandvalidatedbymeansofcomputersimulation．Totesttheeffectivenessofthedetectionalgorithm，thedetectionresultsobtainedonaseto

6、frealIRimagesequencewerepresentedanddiscussed．TheseresultsindicatethattheproposedalgorithmCanobtainagoodperformanceondimmovingtargetdetectionwithlowSNR．Keywords：dimtargetdetection；IRimagesequence；generalizedlikelihoodratiotest；velocityfilter收稿日期：2011—05一01；修订日期：2011—05-31基

7、金项目：国家自然科学基金(608770651F050401)；高等学校博士学科点专项科研基金(20092302110026)；全光网络与现代通信网教育部重点实验室开放基金作者简介：王昧来(1982一)，男，博士生，主要从事信号检测与估计、图像处理方面的研究。Email：wjl820518@sina．com导师简介：杨春玲(1965一)，女，教授，博士生导师，博士，主要从事智能图像处理方面的研究。Email：yangcll@hit．edu．ca万方数据第12期王昧来等：空天背景下基于GLRT的红外弱小运动目标检测O引言红外弱小运动目标检测是自

8、动目标识别系统(ATR)的重要组成部分，也是精确制导武器研究领域中的热点课题之一。为提高武器系统的作用距离，要求红外制导武器能够在远距离完成对拟攻击目标的检测、跟踪与识别。由于此