Phát hiện và theo dõi mục tiêu di động hồng ngoại nhỏ bằng thuật toán Top-hat theo hướng
73 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.90.2023.110-118Từ khóa:
Mục tiêu hồng ngoại nhỏ; Top-hat; Theo dõi; trinh sát.Tóm tắt
Các mục tiêu nhỏ được thể hiện trên bức ảnh hồng ngoại như một đốm sáng nhỏ, không mang bất cứ đặc trưng nào của mục tiêu, khó bị phát hiện, nhưng lại là đối tượng của các thiết bị trinh sát, phát hiện, theo dõi tầm xa. Trên cơ sở các đặc điểm của mục tiêu hồng ngoại nhỏ và thuật toán Top-hat, đưa ra phương pháp sử dụng bộ lọc Top-hat theo hướng để loại bỏ phông nền và tăng cường mục tiêu. Lợi dụng lượng thông tin phong phú trong các bức ảnh liên tiếp của một video và sự thay đổi vị trí chậm chạp giữa cac khung hình, sử dụng phương pháp tìm kiếm từ các vùng lân cận vị trí mục tiêu ở khung hình trước để xác nhận mục tiêu, qua đó, hạn chế bỏ lọt đối tượng đang theo dõi. Kết quả thử nghiệm cho thấy, thuật toán Top-hat theo hướng rất hiệu quả trong việc phát hiện mục tiêu nhỏ trong phông nền phức tạp, kết hợp với thuật toán xác nhận mục tiêu của các khung hình liên tiếp nhau, cho phép theo dõi chính xác mục tiêu quan tâm.
Tài liệu tham khảo
[1]. Rawat, S.S., S.K. Verma, and Y. Kumar, "Review on recent development in infrared small target detection algorithms". Procedia Computer Science. 167: p. 2496-2505, (2020).
[2]. Zhou, F., et al., "Graph-Regularized Laplace Approximation for Detecting Small Infrared Target Against Complex Backgrounds". IEEE Access. 7: p. 85354-85371, (2019).
[3]. Gao, C., et al., "Infrared patch-image model for small target detection in a single image". IEEE Trans Image Process. 22(12): p. 4996-5009, (2013).
[4]. Yang, L., J. Yang, and K. Yang, "Adaptive detection for infrared small target under sea-sky complex background". Electronics Letters. 40(17), (2004).
[5]. Lopez-Alonso, J.M., J. Alda, and E. Bernabeu, "Principal-component characterization of noise for infrared images". Appl Opt. 41(2): p. 320-31, (2002).
[6]. Kim, S., et al., "Small Target Detection Utilizing Robust Methods of the Human Visual System for IRST". Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. 30(9): p. 994-1011, (2009).
[7]. Fan, J., et al., "IRSDT: A Framework for Infrared Small Target Tracking with Enhanced Detection". Sensors (Basel). 23(9), (2023).
[8]. Bai, Y., et al., "Cross-Connected Bidirectional Pyramid Network for Infrared Small-Dim Target Detection". IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 19: p. 1-5, (2022).
[9]. Li, Y., et al., "Infrared Small Target Detection Based on Gradient-Intensity Joint Saliency Measure". IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 15: p. 7687-7699, (2022).
[10]. Zhang, F., C. Li, and L. Shi, Detecting and tracking dim moving point target in IR image sequence. Infrared Physics & Technology. 46(4): p. 323-328, (2005).
[11]. Deshpande, S., et al., "Max-mean and max-median filters for detection of small targets". SPIE's International Symposium on Optical Science, Engineering, and Instrumentation. Vol. 3809. (1999).
[12]. Bai, X. and F. Zhou, "Analysis of new top-hat transformation and the application for infrared dim small target detection". Pattern Recognition. 43(6): p. 2145-2156, (2010).
[13]. Li, Y., et al., "Infrared maritime dim small target detection based on spatiotemporal cues and directional morphological filtering". Infrared Physics & Technology. 115, (2021).
[14]. Wang, X., et al., "A sparse representation-based method for infrared dim target detection under sea–sky background". Infrared Physics & Technology. 71: p. 347-355, (2015).
[15]. Moradi, S., P. Moallem, and M.F. Sabahi, "Fast and robust small infrared target detection using absolute directional mean difference algorithm". Signal Processing. 177, (2020).
