Détection de cibles camouflées en environnement sombre basée sur l'imagerie multimodale

ZHANG Guofeng ,  

LI Siyuan ,  

WANG Chi ,  

摘要

Dans un environnement sombre, la couverture végétale, le bruit de fond et le faible éclairage réduisent considérablement la distinguabilité entre la cible camouflée et son environnement, rendant difficile la détection stable par les méthodes traditionnelles d'imagerie d'intensité. Pour améliorer la capacité de détection des cibles à faible visibilité dans des scènes végétales complexes, une méthode de détection par imagerie multimodale combinant faible luminosité, polarisation et informations spectrales est proposée. Basée sur les différences de réponse spectrale entre la cible et le fond végétal dans les bandes rouge et proche infrarouge, un indice de séparation de cible (Target Separation Index, TSI) est construit pour renforcer la saillance des zones cibles sous le couvert végétal. Des caractéristiques de polarisation sont introduites pour représenter les différences de réflexion entre la surface de la cible camouflée et les éléments naturels tels que les mottes de terre et les feuilles mortes, et une stratégie de fusion dans l'espace couleur HSV est utilisée pour fusionner conjointement le TSI, l'image d'intensité de vision nocturne et les informations de polarisation, générant ainsi une image à contraste amélioré. Les résultats expérimentaux montrent que le TSI peut efficacement mettre en évidence les zones cibles occultées par la végétation, bien qu'il soit encore sujet aux interférences des mottes de terre et des feuilles mortes; la méthode de fusion proposée permet de réduire davantage ces fausses détections et d'améliorer la distinction entre la cible et le fond. La validation basée sur un jeu de données construit en interne révèle que le contraste cible de l'image fusionnée atteint 0,924 et le taux de détection 0,98. En combinant ensuite avec le modèle YOLOv10 pour des expérimentations applicatives, les résultats indiquent que l'image fusionnée obtient une meilleure précision de détection que l'image monocanal. Cette méthode exploite pleinement les avantages complémentaires de l'intensité faible lumière, de la réponse spectrale et des caractéristiques de réflexion polarisée, améliorant ainsi efficacement la performance de détection des cibles camouflées en environnement sombre avec couverture végétale.

关键词

imagerie spectropolarimétrique;végétation;détection nocturne;fusion d'informations

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