本技术属于红外图像探测技术领域,旨在提供一种增强型红外小目标探测技术、系统与设备。该技术包括获取图像并进行预处理以获得处理后的图像;利用YOLOv9框架构建网络模型,并对图像进行预处理。
背景技术
相比于可见光图像,红外图像具有分辨率低、对比度低、缺乏颜色信息、边缘模糊、噪声干扰、信噪比低等问题。红外图像中存在大量的小目标,这些小目标通常小于30×30像素,占据少量像素,很容易被背景淹没。传统的目标检测方法采用滑动窗口技术在图像上移动窗口,并对每个窗口进行分类以检测物体,这种方法依赖于手工设计的特征,容易受到复杂背景噪声的干扰,导致模型鲁棒性差,精度低,缺乏自适应性等问题,从而影响检测的准确性。基于深度学习的方法被广泛应用于红外目标识别,基于深度学习的目标检测算法分为一阶段与两阶段检测模型。一阶段目标检测算法直接通过网络提取特征进一步预测物体的类别和位置,代表算法有YOLO(You Only Look Once)、SSD(Single Shot MultiBoxDetector,单发多盒探测器)等系列。两阶段目标检测过程分为两个步骤:首先提取图像的感兴趣区域,然后通过分类网络对目标进行分类及定位,代表算法有R-CNN(Region-basedConvolutional Neural Networks,基于区域的卷积神经网络)系列、SPP-Net(SpatialPyramid Pooling Networks,空间金字塔池化网络)等系列。
YOLO系列模型的特点是具有较高的检测速度,但红外小目标通常具有较低的信噪比以及占有少量像素,缺乏明显的纹理以及形状特征,在深度网络中,小目标很容易被复杂背景淹没,同时在深层网络中,多层卷积的堆叠会导致小目标特征丢失,从而降低对小目标的检测精度。
两阶段目标检测算法,如Faster R-CNN等,通常需要先生成候选区域,再对这些区域进行分类和回归。这个过程相对复杂,导致检测速度较慢,难以满足实时性要求。并且虽然两阶段目标检测算法在检测大目标时具有较高的精度,但是对于特征信息较少的小目标来说,其检测效果不佳。
实现思路