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采用目标背景建模的毫米波弱小目标检测
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:西华大学无线电管理技术研究中心,四川成都610039
  • 相关基金:宇航动力学国家重点实验室开放基金资助项目(No.2015ADL-DW0302); 四川省教育厅重点项目(No.14ZA0118); 国家自然科学基金资助项目(No.61472328)
中文摘要:

基于被动毫米波成像特性,提出了改进的稀疏表示——圆周中心差(ISR-CSCD)算法来解决被动毫米波图像中弱小目标与背景区分度较弱,目标可提取特征较少的问题。该算法通过改进稀疏表示方法完成背景抑制与目标增强。依据目标与周围背景特征先验,提出了圆周中心差背景抑制算法对检测图像进行背景抑制。然后,融合改进稀疏表示方法和圆周中心差背景抑制算法的结果得到抑制了背景的目标增强图像。最后,基于恒虚警率的检测方法完成了弱小目标的检测。对不同场景下的毫米波图像进行了实验检测,结果表明,与主流算法图像稀疏表示(SR)法、鲁棒规则核回归牛顿算法(NRRKR),空时联合分类稀疏表示算法(STCSR)和累积中心与周边差异测量算法(ACSDM)相比,ISR-CSCD算法具有更低的虚警率、更高的检测精度、更强的鲁棒性。对各种虚警率、信噪比之下的毫米波弱小目标检测结果显示,ISR-CSCD检测率相对于其它算法平均提高了约15%。

英文摘要:

On the basis of characteristics of Passive Millimeter Wave(PMMW)imaging,an Improved Sparse Representation-Circle-Surround Center Difference(ISR-CSCD)algorithm is proposed to improve the weaker distinction between dim small target and background and the smaller target features to be extracted.The algorithm firstly improves the sparse representation to complete the background suppression and target enhancement.Then,according to the features and prior knowledge of the target and the surrounding background,the background suppression algorithm of circle-surround center difference is used to suppress the background of the image.The results by two methods mentioned above are fused to get the final enhanced target image.Finally,the Constant False Alarm Rate(CFAR)is used to complete dim small target extraction.The millimeter wave images in different scenes are detected.The results show that as compared with the mainstream algorithms,Sparse rep-resentation(SR),Newton methods for Robust Regularized Kernel Regression(NRRKR),Spatio-temporal Classification Sparse Representation(STCSR)and Accumulated Center-surround Difference Measurement(ACSDM),the ISR-CSCD algorithm has a lower false alarm rate,higher detection accuracy and stronger robustness.For all kinds of false alarm rates and the signal to noise ratios of the millimeter wave small target detection results in statistics,the detection rate of ISR-CSCD is increased by about 15% as compared with other algorithms.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699