第40卷第3期 光电工程V ol.40, No.3 2013年3月Opto-Electronic Engineering March, 2013
文章编号：1003-501X(2013)03-0001-06
动态背景下的红外运动目标检测
李建成1,2，刘兴淼1,2，潘伟全1,2，薛福来1,2，刘钧1,2
( 1. 西安卫星测控中心，西安 710043；2. 宇航动力学国家重点实验室，西安 710043 ) 摘要：针对传统运动目标检测方法在背景和目标都存在运动时，无法进行有效的运动目标检测的问题，提出了一种动态背景下红外运动目标检测算法。首先，提出了一种基于帧差法的图像匹配特征块选取方法，并结合改进的互信息测度对相邻图像进行背景匹配；接着对匹配后的图像进行帧差处理，给出了基于特征块的阈值确定方法；
并对分割后的图像进行形态学滤波去除孤立干扰点；最后，利用图像投影的方法得到运动目标区域，完成运动目标的检测。仿真实验表明，该算法能减少背景干扰，突出运动目标，有效地检测出变化背景中的运动目标。
关键词：目标检测；红外图像；图像帧差；图像配准；互信息测度
中图分类号：TP391；TN21 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2013.03.001
A Method of Infrared Image Moving Object
Detection on Dynamic Background
LI Jiancheng1,2，LIU Xingmiao1,2，PAN Weiquan1,2，XUE Fulai1,2，LIU Jun1,2
( 1. Xi’an Satellite Control Center, Xi’an 710043, China;
2. State Key Laboratory of Astronautic Dynamics, Xi’an 710043, China )
Abstract：The traditional moving object detection algorithms cannot work when both background and objects are in moving state. A method of infrared image moving object detection is proposed on moving background. First a selecting method of image characteristic block based on frame differences is proposed and the improved mutual information measure is combined to match background. Then the matched images are dealt with frame differences and the frame differences image is segmented by the threshold which is gotten based on image characteristic block. The background noise is wiped off by using morphology method. At last, the object detection is completed by image projection.
Experiments show that the proposed algorithm can eliminate background motion effectively and detect the moving objects on the moving background accurately.
Key words：object detection; infrared image; image differences; image registration; mutual information measure
0 引 言
运动目标检测是图像处理技术的重要组成部分，在安防、交通、军事等领域有着广泛应用。复杂背景下的运动目标检测又是目标检测与跟踪领域的一个重点和难点，背景的复杂多样以及摄像机的复杂运动都进一步增加了目标检测的难度。常用的目标检测方法有：背景差分法[1]、光流场法[2]和帧间差分法[3]。背景差分主要用于静态或准静态的视频监控场合，能够得到运动物体很全面的特征数据，但对光线变化和其他外部的动态场景变化非常敏感，且需要很多帧的数据，不适合实时实现。光流场法通用性强，能在摄像机做复杂运动时有效检测目标，但计算复杂，对硬件要求较高，很难实时实现；帧间差分法用连续的二到三
收稿日期：2012-08-26；收到修改稿日期：2012-11-20
基金项目：中国博士后科学基金资助项目(20080441274)；航空科学基金资助项目(20080112005)
作者简介：李建成(1972-)，男(汉族)，河南商丘人。研究员，博士，主要研究航天器测控与系统工程。E-mail：prince_xscc@https://www.doczj.com/doc/b14413476.html,。
通信作者：刘兴淼(1981-)，男(汉族)，山东菏泽人。博士，主要研究方向是航天器测控与系统工程。E-mail：liouxm_99@https://www.doczj.com/doc/b14413476.html,。
https://www.doczj.com/doc/b14413476.html,