既存のアルゴリズムが複雑な背景での誤警報率が高く、リアルタイム性が低いという欠点に対して、三層テンプレートに基づく局所差異測度を用いた単一フレーム赤外線微小目標検出アルゴリズムを提案した。三層テンプレートの構築方法を提案し、テンプレートの異なる層間のグレースケール分布の違いを十分に活用し、グレースケール差異測度と分散差異測度を組み合わせた三層テンプレート局所差異測度アルゴリズムを提案した。同時に、目標の強調と背景抑制を実現し、最後に適応閾値分割アルゴリズムを用いて顕著度マップから検出対象の目標を抽出した。実験結果は、提案アルゴリズムが固定サイズの三層テンプレートを用いて一度画像を走査するだけで異なるサイズの目標検出が可能であり、多スケール処理によるアルゴリズムの複雑度増大を避け、領域の重なりによる目標の見落としを防ぐことを示した。公開データセットSIRSTを用いてテストを行い、既存の8つのアルゴリズムと比較して、本アルゴリズムは信号対雑音比の平均向上を7.7倍、背景抑制係数を3.9倍に向上させ、より良いリアルタイム性を示した。

目標検出;赤外小目標;領域重なり;三層テンプレート;局所差異測度