基于红外序列图像的目标检测方法、装置、电子设备及介质

本公开涉及红外目标检测领域和红外遥感图像处理领域，更具体地涉及一种基于红外序列图像的目标检测方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、对于红外遥感图像中的目标检测问题，目前主要采用的技术包括基于显著性特征的检测、基于背景一致性假设的检测以及基于低秩稀疏分解的检测。这些方法对于红外遥感图像而言，一方面是在成功检测出目标的同时，会将大量与目标同样具有强辐射特性的虚警源检出，导致检测的虚警率较高；另一方面，对于图像尺寸相对较大的遥感图像而言，需要采用切块、滑窗等技术使其具有预期的效果，由此导致计算资源的需求较高。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种基于红外序列图像的目标检测方法、装置、设备、介质和程序产品。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种基于红外序列图像的目标检测方法，包括：对获取到的红外序列图像进行阈值分割，得到备选点集合，其中，上述红外序列图像适用于表征运动的目标对象；利用距离筛选条件处理上述备选点集合，得到多条初始轨迹；根据上述初始轨迹中的初始轨迹点之间的位置关系，从上述初始轨迹点中确定有效点；根据上述初始轨迹中有效点的数量，确定上述初始轨迹的置信度；以及根据上述置信度，从多条上述初始轨迹中确定表征上述待检测对象的运动状态的目标轨迹。

3、根据本公开的实施例，基于红外序列图像的目标检测方法还包括：对多帧上述红外序列图像中不同帧的红外序列图像进行图像差值计算，得到帧差红外序列图像；其中，对获取到的红外序列图像进行阈值分割，得到备选点集合包括：对上述帧差红外序列图像进行阈值分割，得到上述帧差红外序列图像中的上述备选点集合。

4、根据本公开的实施例，利用距离筛选条件处理上述备选点集合，得到多条初始轨迹，包括：在上述备选点集合中的至少两个备选点满足阈值规则的情况下，将满足上述阈值规则的备选点确定为目标备选点；根据上述目标备选点之间的位置关系，确定上述初始轨迹。

5、根据本公开的实施例，在上述初始备选点集合满足阈值规则的情况下，确定目标备选点集合，包括：上述阈值规则表征：多帧上述红外序列图像各自的备选点中，基准帧红外序列图像中的基准备选点，与相邻帧红外序列图像中的相邻备选点之间的距离，大于等于第一距离阈值，且小于等于第二距离阈值，其中，上述第一距离阈值小于上述第二距离阈值；或者多帧上述红外序列图像各自的备选点中，基准帧红外序列图像中的基准备选点，与相邻帧红外序列图像中的相邻备选点之间的距离小于等于第三距离阈值。

6、根据本公开的实施例，根据上述初始轨迹中的初始轨迹点的位置关系，从上述初始轨迹点中确定有效点，包括：针对上述初始轨迹中的第k初始轨迹点，计算上述第k初始轨迹点与上述初始轨迹的第0初始轨迹点之间的第k初始轨迹长度，上述第k初始轨迹长度基于上述初始轨迹中，从上述第0初始轨迹点至上述第k轨迹点经过的图像像素点的数量表征，其中，k≥1，上述第0初始轨迹点为上述初始轨迹的起始轨迹点；以及在上述第k初始轨迹长度表征上述从上述第0初始轨迹点至上述第k轨迹点经过的图像像素点的数量，大于上述初始轨迹中从上述第0初始轨迹点至上述第k轨迹点经过的上述初始轨迹点的数量的情况下，将上述第k初始轨迹点确定为上述有效点；

7、根据本公开的实施例，在确定置信度之前，还包括：基于上述初始轨迹的有效点的数量，建立轨迹置信度公式。其中，上述轨迹置信度公式如公式(1)所示：

8、

9、其中，cred为上述置信度，c为常数，m为上述初始轨迹中有效点的数量。

10、根据本公开的实施例，上述根据上述置信度，在多条上述初始轨迹中确定表征上述待检测对象的运动状态的目标轨迹，包括：根据多条初始轨迹各自对应的置信度，确定置信度曲线；根据所述置信度曲线的曲率变化关系，确定置信度阈值；以及根据所述置信度阈值与多个置信度之间的比较结果，从多条所述初始轨迹中确定所述目标轨迹。

11、根据多条初始轨迹各自对应的置信度，确定置信度曲线；根据上述置信度曲线的曲率变化关系，确定置信度阈值；以及根据上述置信度阈值与多个置信度之间的比较结果，从多条上述初始轨迹中确定上述目标轨迹。

12、本公开的第二方面提供了一种基于红外序列图像的目标检测方法装置，包括：

13、备选点集合模块，用于对获取到的红外序列图像进行阈值分割，得到备选点集合，其中，上述红外序列图像适用于表征运动的目标对象；

14、初始轨迹得到模块，用于利用距离筛选条件处理上述备选点集合，得到多条初始轨迹；

15、有效点确定模块，用于根据上述初始轨迹中的初始轨迹点之间的位置关系，从上述初始轨迹点中确定有效点；

16、置信度确定模块，用于根据上述初始轨迹中有效点的数量，确定上述初始轨迹的置信度；以及

17、目标轨迹确定模块，用于根据上述置信度，从多条上述初始轨迹中确定表征上述待检测对象的运动状态的目标轨迹。

18、本公开的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述方法。

19、本公开的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述方法。

20、本公开的第五方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法。

21、根据本公开提供的一种基于红外序列图像的目标检测方法、装置、电子设备及介质，在目标对象高辐射特性的基础上提取备选点集合，结合时域运动特性，根据初始轨迹中的初始轨迹点之间的位置关系对目标对象进行关联形成轨迹。由于红外图像的分辨率较低，质量较差，因此在检测过程中会产生大量的备选点，进而形成多条轨迹。为了降低虚警，可以根据初始轨迹中的初始轨迹点之间的位置关系对目标轨迹的备选点进行筛选，并在此基础上进行置信度计算，由此剔除不规则的、虚假的轨迹，实现虚警的抑制，完成低质量红外遥感图像中的快速运动目标检测。

技术特征：

1.一种基于红外序列图像的目标检测方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，所述利用距离筛选条件处理所述备选点集合，得到多条初始轨迹，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，所述在所述初始备选点集合满足阈值规则的情况下，确定目标备选点集合，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述初始轨迹中的初始轨迹点的位置关系，从所述初始轨迹点中确定有效点，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在确定置信度之前，还包括：

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述根据所述置信度，在多条所述初始轨迹中确定表征所述待检测对象的运动状态的目标轨迹，包括：

8.一种基于红外序列图像的目标检测方法装置，包括：

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了一种基于红外序列图像的目标检测方法、装置、设备及介质，可以应用于红外目标检测领域和红外遥感图像处理领域。该方法包括：对获取到的红外序列图像进行阈值分割，得到备选点集合，其中，红外序列图像适用于表征运动的目标对象；利用距离筛选条件处理备选点集合，得到多条初始轨迹；根据初始轨迹中的初始轨迹点之间的位置关系，从初始轨迹点中确定有效点；根据初始轨迹中有效点的数量，确定初始轨迹的置信度；以及根据置信度，从多条初始轨迹中确定表征待检测对象的运动状态的目标轨迹。

技术研发人员：刘雨菡,周光尧,胡玉新,刘昭然
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24