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【摘要】 本论文课题来源于国家自然科学基金项目“基于背景预测的红外弱小目标检测技术”（60007007）。红外图像中的弱小目标检测技术在军事领域已成为成像制导、告警系统的核心技术。本文从图像处理方法的角度对红外图像中弱小目标的检测进行了研究，分析了噪声、背景和目标的图像特征。在单帧图像和序列图像目标检测方面提出了基于背景预测的检测方法，最大化背景预测方法、最相似背景预测方法、位移式管道滤波方法、基于亚象元分析的目标运动特征算法和目标对比度相似性的帧间目标检测方法。以上算法无论在理论研究还是实际应用方面都具有重要价值。在检测效果评估方面首次推导了检测概率、虚警概率与信噪比、对比度和检测门限之间的关系。 所有的分析都结合了实际的红外图像进行仿真实验，并从实验结果验证了各种算法的优异特性和各种结论。
【关键词】 红外； 弱小目标； 背景预测； 检测； 序列图像；
中文摘要 3-4
Abstract 4
第一章 绪论 7-17
1．1 红外成像系统与红外弱小目标检测 7-9
1．2 红外图像中弱小目标检测技术的有关概念和研究内容 9-12
1．3 红外弱小目标检测技术的研究现状 12-15
1．4 论文的结构和创新点 15-17
第二章 红外目标、背景和噪声分析 17-29
2．1 噪声分析 17-25
2．1．1 约翰逊噪声 18-19
2．1．2 散粒噪声 19-21
2．1．3 产生－复合噪声 21-22
2．1．4 光子噪声 22-23
2．1．5 1/f噪声 23-25
2．2 红外弱小目标和背景特性分析 25-28
2．3 本章小结 28-29
第三章 基于局域背景预测的红外弱小目标检测方法 29-47
3．1 背景预测的基本模型 29-32
3．2 基本背景预测算法 32-37
3．3 最佳权重的背景预测算法 37-40
3．4 最大化背景模型和最相似背景模型 40-44
3．5 目标像素的聚类合并方法 44-45
3．6 本章小结 45-47
第四章 红外序列图像中的弱小目标检 47-64
4．1 红外序列图像中弱小目标检测的基本手段 47-48
4．2 移动式管道滤波方法 48-51
4．3 利用运动特征检测红外弱小目标的方法 51-55
4．4 基于帧间相关性的红外序列图像弱小目标的检测方法 55-62
4．5 本章小结 62-64
第五章 红外弱小目标的检测性能分析 64-79
5．1 红外弱小目标检测性能评价的基本手段 64-65
5．2 假设检验的基本思想 65-66
5．3 红外弱小目标检测性能评估所涉及的前提和假设 66-68
5．4 单检概率和误检概率的推算 68-73
5．5 检测概率和虚警概率的推算 73-77
5．6 本章小结 77-79
第六章 本文总结 79-82
致谢 82-83
参考文献 83-90
作者在读期间的研究成果 90
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