本技术公开了一种基于红外双波段图像的弱小目标端到端检测方法,该方法构建了双波段红外弱小目标检测模型,该模型包括多层依次连接的特征融合单元每一个特征融合单元分别通过两个动态注意力模块对中波信息参数和长波信息参数分别进行处理后,获得各自的过程特征一,将两个过程特征一分别通过融合模块处理,获得融合特征,融合特征与上一层特征融合单元的结果加和后,将加和结果通过动态注意力模块处理,获得特征融合单元的输出特征;该目标检测模型多次复用了Attention模块,将整个检测模型简化,显著提升算法的性能表现,通过对模型全局建模能力的增强,使得算法在双波段红外弱小目标检测上有较好的表现。
背景技术
红外弱小目标检测技术被广泛应用于各类红外搜索预警系统,在民用和军用领域都发挥着重要作用。然而,由于摄像机远距离拍摄以及噪声、杂波干扰,红外目标常常表现为像素空间占比小、特征暗淡,这使得基于单一波段的红外弱小目标检测存在较大困难。相较于单一波段的红外图像,双波段红外探测拥有以下几点优势:①提升抗复杂背景干扰性能,红外长波具备更强的烟雾、尘埃穿透能力,因此能获得更好的成像质量;②长波红外对环境温度变化更为敏感,在低温环境下目标探测更强;③双波段融合能够得到更丰富的目标细节特征,提升对弱小目标的分辨能力。因此,基于红外双波段的弱小目标检测技术体现出了更广阔的应用前景,然而受限于数据获取等因素,鲜有相关的研究涉及红外双波段相关的目标检测、识别任务。
当前基于多波段图像的融合检测研究主要集中在可见光/红外领域,按照技术路线可划分为:先融合再检测,以及端到端的检测模型。端到端检测器为解决红外双波段弱小目标检测问题提供了新的可能,但是相比于可见光/红外检测任务,不仅仅是因为目标弱小,纹理尺度等特征不明显导致检测难度大,双波段的成像特性也会加剧这一情况。特别地,当目标在某一波段表现成亮特性而在另一波段表现为暗特性时,融合可能会导致特性相互抵消,从而降低检测性能甚至导致检测失败。对目标特性获取的不准确、多波段图像特性融合不充分、不合理是导致红外双波段弱小目标检测性能低下的主要原因。
实现思路