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CUDA架构下高效红外图像背景预测方法

西安电子科技大学学报 2011年第6期38卷 44-51页

作者：吴鑫张建奇刘德连黄曦何国经西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071

红外图像背景预测方法是红外图像弱小目标探测与跟踪中的经典方法.针对背景预测算法中卷积运算耗时长的问题,提出一种基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)的高效红外图像背景预测方法.在分析背景预测算法执行流程的基础上,... 详细信息

红外图像背景预测方法是红外图像弱小目标探测与跟踪中的经典方法.针对背景预测算法中卷积运算耗时长的问题,提出一种基于CUDA(Compute Unified Device Architecture)的高效红外图像背景预测方法.在分析背景预测算法执行流程的基础上,充分考虑CUDA架构的特点,将其在CUDA架构下进行了重新实现,利用GPU(Graphic Processing Unit)的强大并行计算能力完成红外图像背景预测的快速计算.为了进一步提升算法的运行效率,将不可分离的背景预测卷积模板分解为多个可分离模板的叠加,并给出了分解卷积模板的一般方法.将该方法应用于实际的红外图像背景预测,结果表明,该方法比传统的CPU计算在运算效率上提高了130倍以上.

关键词：红外探测高效运算背景预测分离卷积 CUDA

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基于背景预测的红外弱小目标检测新算法

西安电子科技大学学报 2009年第6期36卷 1075-1078页

作者：李凡刘上乾洪鸣秦翰林西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071

针对复杂背景中弱小目标检测难的问题,提出一种改进的双边滤波背景预测算法.该算法在双边滤波中引入梯度算子,自适应地对背景进行预测,将原始图像与预测图像相减可以抑制背景细节、增强目标信息,同时利用梯度的统计特性减少算法的计算量... 详细信息

针对复杂背景中弱小目标检测难的问题,提出一种改进的双边滤波背景预测算法.该算法在双边滤波中引入梯度算子,自适应地对背景进行预测,将原始图像与预测图像相减可以抑制背景细节、增强目标信息,同时利用梯度的统计特性减少算法的计算量,提高了弱小目标检测性能.仿真和实验表明,与双边滤波的检测算法相比,该算法能够更加有效地从复杂背景中检测弱小目标.

关键词：图像处理背景预测弱小目标检测红外图像

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基于最小一乘背景预测的红外小目标检测算法

光电工程 2008年第4期35卷 12-16页

作者：吴一全罗子娟南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016

本文提出了一种基于最小一乘背景预测的红外小目标检测算法。首先在建立最小一乘准则背景预测模型的基础上,根据最小一乘估计的性质,应用线性规划的方法解决最小一乘估计中极值的选取问题;然后将原始图像与预测图像相减得到预测残差图像... 详细信息

本文提出了一种基于最小一乘背景预测的红外小目标检测算法。首先在建立最小一乘准则背景预测模型的基础上,根据最小一乘估计的性质,应用线性规划的方法解决最小一乘估计中极值的选取问题;然后将原始图像与预测图像相减得到预测残差图像;最后利用基于二维指数熵的图像阈值选取快速算法进行分割。文中给出了实验结果与分析,并与基于最小二乘背景预测的检测算法作了比较。实验结果表明,本文提出的算法具有更高的检测概率,优于基于最小二乘背景预测的检测算法。

关键词：红外小目标检测算法最小一乘背景预测

基于最小二乘支持向量机时域背景预测的红外弱小目标检测

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兵工学报 2010年第6期31卷 678-684页

作者：吴一全罗子娟南京航空航天大学信息科学与技术学院江苏南京210016

针对信噪比较低时,如何有效地抑制自然背景对目标检测的影响,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)时域背景预测的红外弱小目标检测方法。首先针对前几帧图像中对应同一位置像素点的灰度值序列,利用参数经粒子群优化的最小二乘支... 详细信息

针对信噪比较低时,如何有效地抑制自然背景对目标检测的影响,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)时域背景预测的红外弱小目标检测方法。首先针对前几帧图像中对应同一位置像素点的灰度值序列,利用参数经粒子群优化的最小二乘支持向量机进行函数拟合,并据此预测下一帧图像在该位置处像素点的灰度值;然后将原始图像与预测图像相减得到预测残差图像,利用基于二维Tsallis-Havrda-Charvat熵的阈值选取快速算法进行分割,并根据小目标运动的连续性和轨迹的一致性进一步分离噪声和小目标。文中给出了实验结果及分析,并与现有的检测红外小目标的空域和时域背景预测算法进行了比较。结果表明所提出的算法具有更高的检测概率,明显优于已有的基于背景预测的红外小目标检测算法。

关键词：信息处理技术红外小目标检测背景预测最小二乘支持向量机粒子群优化二维Tsallis-Havrda-Charvat熵

Jetson TK1平台实现快速红外图像背景预测算法

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红外与激光工程 2015年第9期44卷 2615-2621页

作者：吴鑫张建奇杨琛西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071

红外弱小目标的探测与跟踪对运算硬件和算法的性能提出较高的要求。针对传统背景预测算法串行运算耗时较长的问题,以及经典的通用GPU(Graphic Processing Unit)体积与功耗过大难于整合到红外设备中的问题,提出在嵌入式GPU平台NVIDIA Jet... 详细信息

红外弱小目标的探测与跟踪对运算硬件和算法的性能提出较高的要求。针对传统背景预测算法串行运算耗时较长的问题,以及经典的通用GPU(Graphic Processing Unit)体积与功耗过大难于整合到红外设备中的问题,提出在嵌入式GPU平台NVIDIA Jetson TK1中实现并行分离卷积的方法,利用CUDA(Compute Unified Device Architecture)实时执行背景预测算法,实现了在嵌入式GPU平台上高效的红外背景预测算法。实验结果表明,在保证正确预测背景的前提下,利用小体积、低功耗的嵌入式GPU平台可以将运算性能提高到串行运算的15倍以上。

关键词：红外探测快速运算背景预测 Jetson TK1 CUDA

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一种基于背景预测的红外杂波抑制新方法

系统工程与电子技术 2007年第8期29卷 1271-1274页

作者：吕雁苏新主西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 中兴通讯西安研究所陕西西安710065

针对复杂背景下的红外弱小目标的检测问题,提出了一种中值二维最小均四阶矩(MTDLMF)自适应红外图像背景杂波抑制算法。该算法将观测数据经过一组低阶的自适应子滤波器,每个子滤波器的输出作为输入数据的一个预测,将所有的子滤波器的输... 详细信息

针对复杂背景下的红外弱小目标的检测问题,提出了一种中值二维最小均四阶矩(MTDLMF)自适应红外图像背景杂波抑制算法。该算法将观测数据经过一组低阶的自适应子滤波器,每个子滤波器的输出作为输入数据的一个预测,将所有的子滤波器的输出通过一个非线性中值滤波器,其输出作为最后的预测结果。该算法可以降低大量由于强边缘而引起的虚警,能够更有效地抑制杂波并且保留信号。实验结果显示,该算法对复杂背景下红外弱目标图像背景杂波抑制具有良好效果。

关键词：杂波抑制最小均四阶矩背景预测目标检测

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背景预测法检识空中红外弱小目标

激光与红外 1997年第4期27卷 205-208页

作者：向健勇徐军刘燕林晓春周翔杨宜禾刘兴运姜延发郭瑞冰万世平陈者基西安电子科技大学红外教研室西安710071 华北光电技术研究所北京100015

文中针对空中红外弱小目标的特性，对其检测、识别方法进行讨论，提出一种背景预测的思想方法，并讨论其在空中红外目标的检测、识别等问题中的应用前景。文中附有作者利用这种思想编制的程序对空中弱小目标的单帧检测、识别的结果，该... 详细信息

文中针对空中红外弱小目标的特性，对其检测、识别方法进行讨论，提出一种背景预测的思想方法，并讨论其在空中红外目标的检测、识别等问题中的应用前景。文中附有作者利用这种思想编制的程序对空中弱小目标的单帧检测、识别的结果，该算法已移植到DSP硬件信号处理器上，并通过实验取得了很好的效果。

关键词：背景预测红外弱小目标 DSP 检测

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背景预测模型中不同邻域预测效果评估

激光与红外 2008年第10期38卷 1049-1052页

作者：陈定国鹿玮金刚石董维科华北光电技术研究所北京100015

当目标处于复杂背景中时,红外弱小目标检测将变得更加困难。背景预测是红外图像弱小目标检测的一种重要方法,背景预测模型中权值矩阵的确定策略对于预测和检测效果具有决定性的影响。定义了被预测点周围的三种不同邻域,探讨了不同邻域... 详细信息

当目标处于复杂背景中时,红外弱小目标检测将变得更加困难。背景预测是红外图像弱小目标检测的一种重要方法,背景预测模型中权值矩阵的确定策略对于预测和检测效果具有决定性的影响。定义了被预测点周围的三种不同邻域,探讨了不同邻域背景像素点预测的效果,并比较了不同邻域以及中邻域和多邻域的检测性能。仿真实验结果表明,中邻域具有比近邻域和远邻域更好的预测和检测性能,此外,中邻域与多邻域相比,在保证检测性能的同时具有更快的运算优势。

关键词：弱小目标背景预测邻域评估

背景预测与目标标记法结合的星图星点提取算法

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测绘科学 2015年第2期40卷 39-42页

作者：牛瑞王昱信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 西安测绘研究所/地理信息工程国家重点试验室西安710054

姿态测量设备通常是以恒星作为观测基准的高精度姿态测量敏感器。针对高精度星点提取可以保证姿态解算精度及有效性的提高问题,该文针对星图影像特点,融合背景预测的思想,结合数学形态学目标标记的策略,提出了一种高精度星点提取算法。... 详细信息

姿态测量设备通常是以恒星作为观测基准的高精度姿态测量敏感器。针对高精度星点提取可以保证姿态解算精度及有效性的提高问题,该文针对星图影像特点,融合背景预测的思想,结合数学形态学目标标记的策略,提出了一种高精度星点提取算法。模拟和实际星图影像提取试验表明,该方法克服了传统阈值法的阈值设定困难,易受噪声影响的缺点,星点可实现高精度正确提取,算法稳定可靠、适用性强,具有工程实用价值。

关键词：星图背景预测图像分割连通性分析星点提取星点定位