1.一种基于背景抑制与多尺度局部熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:输入一幅待检测的红外图像I;步骤2:将输入的图像I转换为灰度图像并进行归一化处理,得到图像I in ;步骤3:通过以下步骤进行背景抑制:步骤3.1:采用导向图滤波器,对归一化后的红外图像I in 进行滤波,得到滤波之后的类背景图像I B ;步骤3.2:将归一化后的红外图像I in 与滤波之后得到的类背景图像I B 进行差分,得到背景抑制后的图像I BS ;步骤4:通过以下步骤计算多尺度局部熵:步骤4.1:选取窗口尺度为m的窗口对归一化后的红外图像I in 进行局部熵运算;步骤4.2:用计算得到的局部熵代替窗口中心像素的值,得到窗口尺度为m的局部熵权值图W m ;步骤4.1至4.2得到窗口尺度为m的局部熵权值图W m 的过程为:首先选取窗口尺度为m的窗口对归一化后的红外图像I in 从上到下、从左到右进行窗口移动:若图像I in 的大小为M×N,将像素点(x,y)的邻域定义为:θ m ={(p,q)|max(|p-x|,|q-y|)≤m},m=1,2,……,L其中m,L均为正整数,m表示窗口的尺度大小,(p,q)表示像素点(x,y)的邻域中像素点的坐标位置;然后计算像素点(x,y)邻域的局部熵,窗口尺度为m时像素点(x,y)邻域局部熵的定义为:其中D表示在窗口尺度为m时,邻域θ m 中包含D种灰度值,第i种灰度值为f i ,i=1,2,...,D,f(x,y)表示像素点(x,y)对应的灰度值, p i 是概率密度函数,n i 为第i种灰度值的像素个数;步骤4.3:改变窗口尺度m的取值,重复步骤4.1和步骤4.2,得到不同窗口尺度下的局部熵权值图;步骤4.4:对于局部熵权值图的某一像素位置,取所有局部熵权值图中在该像素位置处的最大值,组成最终的局部熵权值图I LE ;步骤5:对背景抑制后的图像I BS 与局部熵显著图I LE 进行相乘,得到红外小目标的显著图S;步骤6:通过以下过程进行目标检测:步骤6.1:利用Susan滤波器对显著图S进行滤波得到图像I out ;步骤6.2:去除图像I out 中的孤立噪声点后,得到图像I out 中的非零区域即为小目标区域。
2.根据权利要求1所述一种基于背景抑制与多尺度局部熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于:步骤3.1中采用导向图滤波器,对归一化后的红外图像I in 进行滤波,得到滤波之后的类背景图像I B 的具体过程为:用导向图滤波器对归一化后的红外图像I in 进行滤波,得到背景图像:I Bw =I in *F w ,w=w 1 ,w 2 ,……,w l其中,l是整数,w表示窗口大小,F w 表示窗口大小为w时的导向图滤波器,*表示滤波运算;接着改变窗口大小重复滤波操作,得到多个背景图像;最后对多个背景图像取平均值得到最终的类背景图像I B : 。
3.根据权利要求1所述一种基于背景抑制与多尺度局部熵的红外弱小目标检测方法,其特征在于:步骤5中对背景抑制后的图像I BS 与局部熵显著图I LE 进行相乘,得到红外小目标的显著图S的具体过程为:首先将点(x,y)处显著图的值表示为:S(x,y)=I BS (x,y)×I LE (x,y)其中I LE (x,y)表示像素点(x,y)的多尺度局部熵权值,I BS (x,y)表示像素点(x,y)背景抑制后的值,S(x,y)表示像素点(x,y)红外小目标的显著图的值;其次将显著图中小于零的值置为零: 。