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通过对美国天基可见相机(SBV)在轨检测算法(Moving target indicator,MTI)算法进行改进,使其更加快速有效地检测出淹没在噪声杂波中的目标条纹。MTI改进算法使用了一种新的二维图像检测预处理算法――依概率加窗检测算法。依概率加窗检测算依据同一大小检测窗口内,目标所在检测窗内出现的非零点比纯噪声检测窗内多的特性,通过检测窗门限滤波,在可能剔除部分目标点的同时,极大地抑制噪声。接着使用三点共线条纹检测算法,剔除可疑目标条纹,进一步降低虚警概率,提高检测概率。通过算法性能分析可知,MTI改进算法的虚警概率降低15倍,检测概率99%时所需信噪比从6降低为3,并且总体计算量降低6个数量级。MTI改进算法减少计算量的同时,降低虚警概率并提高检测概率,在工程应用中更有利于算法的实时实现。
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书书书
第
29
卷
第
9
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.9
2009
年
9
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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狆
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,
2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
09240206
一种空间目标在轨检测图像预处理算法
潘海斌
张
伟
丛明煜
程军
孟祥龙
曹移明
(哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,黑龙江 哈尔滨
150001
)
摘要
通过对美国天基可见相机(
SBV
)在轨检测算法(
Movin
g
tar
g
etindicator
,
MTI
)算法进行改进,使其 更加 快速
有效地检测出淹没在噪声杂波中的目标条纹。
MTI
改进算法 使用了 一种 新的二 维图 像检 测预 处理 算 法
! !
依 概
率加窗检测算法。依概率加窗检测算依据同一大小检测窗口内,目标所在检测窗 内出 现的非 零点 比纯噪 声检 测窗
内多的特性,通过检测窗门限滤波,在可能剔除部分目标点的同时,极大地抑制噪 声。接着 使用 三点共 线条 纹检测
算法,剔除可疑目标条纹,进一步降低虚警概率,提高检测 概率。通 过算法 性能 分 析可 知,
MTI
改 进算 法的 虚 警概
率降低
15
倍,检测概率
99%
时所需信噪比从
6
降低为
3
,并且总体计算量降低
6
个数量级。
MTI
改进 算法 减少计
算量的同时,降低虚警概率并提高检测概率,在工程应用中更有利于算法的实时实现。
关键词
图像处理;空间光学;在轨检测算法;依概率加窗检测;图像预处理;天基可见光相机;空间目标
中图分类号
TP751
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
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犲狋
收稿日期:
20090223
;收到修改稿日期:
20090306
基金项目:国家
863
计划(
2006AA1280
)资助项目课题。
作者简介:潘海斌(
1979
—),男,博士研究生,主要从事空间目标背景特性及检测算法方面的研究。
Email
:
hit
p
hb
@
126.com
导师简介:张
伟(
1962
—),男,教授,博士生导师,主要从事空间光学工程方面的研究。
Email
:
wzhan
g
@
hit.edu.cn
1
引
言
美国“空间中段 试验”卫星(
MSX
)上的天基 可
见光相机(
SBV
)开辟了 天基空 间监视的 先 河
[
1
~
4
]
,
可实现对多种常驻空间目标的搜索、探测、跟踪和数
据采集
。其主要执 行的任务 有:新 近 发射飞行 器 的
数据采集和跟踪
;近 地 空间和深 空 空间目标 的 编目
维持与增加更新
[
4
~
7
]
。
SBV
相机的 在 轨 技 术 演 示 成 功 验 证 了 星 上 信
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