背景推定と相対局所コントラストを融合した宇宙基短波赤外弱小ターゲット検出

XUE Chi ,  

CHEN Xiaomei ,  

LI Haitong ,  

摘要

宇宙基短波赤外画像において、弱小ターゲットは雲や地表クラッターに埋もれやすく、低信号雑音比条件下での検出が困難である問題に対し、アンダーソン加速を融合した自己正則化重み付きスパースモデル(Self-Regularized Weighted Sparse、SRWS)と相対局所コントラスト測度(Relative Local Contrast Measure、RLCM)を用いた改良検出手法を提案した。アンダーソン加速メカニズムの導入により、背景推定の計算複雑度を大幅に低減し、背景残差図とRLCMを利用して多スケールのターゲット検出性を実現した。実験結果は、本研究のアルゴリズムが複雑な背景下でも優れた性能を維持し、受信機動作特性曲線下面積(Area Under Curve、AUC)が最大0.950、最小でも0.842以上であることを示した。信号雑音比増加率(Signal-to-Clutter Ratio Gain、SCRG)は赤外画像パッチ(Infrared Patch Image、IPI)、局所コントラスト法(Local Contrast Measure、LCM)など従来手法よりも著しく優れている。本研究は、宇宙基短波赤外の弱小ターゲット検出精度と安定性を効果的に向上させ、複雑な背景下でのリモートセンシング目標検出に対して信頼できる解決策を提供する。

关键词

短波赤外;弱小ターゲット検出;局所コントラスト;背景推定

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