(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221090496 0.5 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 朱德燕　唐骏伟　付晓萱　赵寰宇　 (74)专利代理 机构 江苏圣典律师事务所 32 237 专利代理师 徐晓鹭 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 5/40(2006.01) G06T 7/136(2017.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈 值分割方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于红外小目标背景抑 制后图像的阈值分割方法， 该方法通过计算高斯 滤波模板和图像块之间的相似度实现背景抑制 后红外小目标图像的阈值分割， 充分利用小目标 自身的灰度特征和结构特征， 精 准提取图像中的 所有小目标。 本发明 改善了传统阈值分割方法在 多目标检测任务中易漏检小目标的问题， 实现高 检测率、 高实时率的图像分割， 为红外小目标的 精确检测提供保障， 具有分割过程简单、 高效等 优点。 权利要求书2页 说明书3页 附图3页 CN 115409778 A 2022.11.29 CN 115409778 A 1.一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 包 含以下步骤： 步骤一、 生成一个尺寸为K ×K的高斯滤波模板Pg， 并利用Pg的直方图分布生成一维向量 Vh； 步骤二、 归一化输入图像I得到Ip， 利用尺寸为K ×K的滑窗遍历Ip， 得到m个图像块Pi， i ＝1,2...,m， 分别根据m个图像块的直方图生成m个一维向量Vi， i＝1,2...,m； 步骤三、 利用余弦相似度分别计算Vh与Vi之间的相似度Si， 并二值化图像I得到K尺度下 的阈值分割图RK； 步骤四、 计算四个尺度下的阈值 分割图RK， 并利用最大池化操作得到最终的阈值 分割结 果R。 2.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述利用Pg的直方图分布生成一维向量Vh为： 根据高斯滤波器模板Pg， 获得其直方 图Gh， 并将所述直方图Gh划分为M个区域， 每个区域为连续的个灰度等级256/M； 对所述直方 图Gh的M个区域内的灰度值进行求和， 得到 M个数据， 将这M个数据组成一个一维向量Vh。 3.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述 步骤二具体为： 步骤2.1， 归一 化输入图像I得到Ip； 步骤2.2， 利用一个尺寸为K ×K的滑动窗口逐像素地遍历图像Ip， 得到m个红外图像块 Pi， i＝1,2...,m； 步骤2.3， 分别 获得每个输入红外图像块Pi的直方图Hi， i＝1,2...,m， 并将直方图Hi划 分为N个区域， 每 个区域为连续的25 6/N个灰度等级， 步骤2.4， 针对每个图像块的直方图Hi， 对Hi的N个区域内的灰度值进行求和， 得到N个数 据， 将这N个数据组成一个一维向量Vi， i＝1,2...,m。 4.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， M与N取值 为4。 5.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述步骤四具体为： 针对K的四个不同取值， 分别重复以上七个步骤， 得到4个阈值 分割结果RK， 对RK进行最大值池化操作， 得到最后的阈值分割结果R。 6.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述 余弦相似度的具体 计算方法如下式所示： 其中， Si为第i个像素点对应图像块Pi与高斯滤波模板Pg的相似度， Vi为第i个图像块的 直方图向量， Vh为高斯滤波模板的直方图向量， m为图像的总像素 数。 7.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述归一 化操作具体如下式所示： 其中， Ip为归一化后的 图像， I为输入图像， min{I}和max{I}分别为输入图像的最小像 素权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115409778 A 2值和最大像素值。 8.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 所述 二值化操作具体如下式所示： 其中， 为在尺度K 下第i个像素的二 值化结果， T为设定的阈值。 9.根据权利要求8所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， T的取值在0.1～0.3之间。 10.根据权利要求1所述的一种用于红外小目标背景抑制后图像的阈值分割方法， 其特 征在于， 最大池化操作具体如下式所示： R＝max{RK}K＝3,5,7,9                (4)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115409778 A 3