다중 모드 영상을 기반으로 한 어두운 환경 위장 목표물 탐지

ZHANG Guofeng ,  

LI Siyuan ,  

WANG Chi ,  

摘要

어두운 환경에서는 식생 은폐, 배경 잡음 및 저조도 노이즈가 위장 목표물과 주변 환경 간의 구별성을 크게 저하시켜 기존 강도 영상 기법으로 안정적인 탐지가 어렵습니다. 복잡한 식생 환경에서 저가시성 목표물의 탐지 능력을 향상시키기 위해 마이크로광, 편광 및 분광 정보를 융합한 다중 모드 영상 탐지 방법을 제안합니다. 붉은 빛과 근적외선 대역에서 목표물과 식생 배경의 분광 반응 차이를 기반으로 목표 분리 지수(Target Separation Index, TSI)를 구축하여 식생 배경 하의 목표 영역의 현저성을 강화합니다. 편광 특성을 도입하여 위장 목표물 표면과 토양 덩어리, 마른 잎 등 자연 배경 간의 반사 차이를 표현하고 HSV 색 공간 융합 전략을 채택하여 TSI, 야간 광 강도 영상 및 편광 정보를 협동 융합하여 목표 강화 영상을 생성합니다. 실험 결과는 TSI가 식생에 가려진 목표 영역을 효과적으로 도드라지게 할 수 있으나 토양 덩어리 및 마른 잎과 같은 환경 잡음의 간섭을 받기 쉽다는 것을 보여줍니다; 제안된 융합 방법은 이러한 오탐을 추가로 억제하여 목표와 배경 간의 구별도를 향상시킵니다. 자체 구축한 데이터셋 검증 결과 융합 영상의 목표 대비도는 0.924에 도달하였으며 탐지율은 0.98입니다. 이어 YOLOv10 모델과 결합한 응용 실험에서 융합 영상이 단일 모드 영상보다 높은 목표 탐지 정확도를 얻을 수 있음이 확인되었습니다. 본 방법은 마이크로광 강도, 분광 반응 및 편광 반사 특성의 상호 보완적 이점을 충분히 활용하여 어두운 환경 식생 은폐 조건에서 위장 목표물의 탐지 성능을 효과적으로 향상시킵니다.

关键词

편광 분광 영상;식생;야간 탐지;정보 융합

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