物理与电信工程学院韩金辉博士在红外弱小目标检测算法方面取得新突破

近日，物理与电信工程学院韩金辉博士与加拿大滑铁卢大学、华中科技大学等国内外高校科研人员合作，在红外弱小目标检测算法方面取得新突破，撰写的研究论文“A True Global Contrast Method for IR Small Target Detection under Complex Background”，发表在遥感领域顶刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》（工科类SCI一区Top，五年平均影响因子7.6）上。韩金辉为第一作者兼通讯作者，周口师范学院为第一署名单位。

在红外探测领域的制导、预警等应用场景中，目标可能距离探测器十分遥远。受光学成像原理的限制，目标在探测器输出的图像中通常仅占据极少的若干个像素点，缺乏明显的形状和纹理信息，且由于大气信道的衰减等因素，目标亮度也非常微弱，难以被检测。局部对比度是目前应用比较广泛的红外弱小目标检测方法之一，但由于对比度计算时的基线是在局部获得的，因此该方法仅当目标在局部突出时方能取得较好的检测效果。实际应用中探测器的视场通常是比较复杂的，很可能出现目标靠近高亮背景边缘的情形，此时弱小目标在局部小区域内将变得不再突出，容易被邻域复杂背景淹没。

TGCM算法框图

对此，韩金辉等提出了一种新的检测框架，称为真全局对比度度量（True Global Contrast Measure, TGCM）。在这种新的框架下，对比度计算时的基线是通过全局分解获得的，即使目标在局部不再突出，也可以很好地检测到目标所在的位置。同时，该方法对全局分解过程中容易丢失的复杂边缘、角落和噪声等信息，使用了一些简单而巧妙的设计进行抑制，并通过把分解过程中的残差信息用作加权函数，进一步抑制杂波。实验证明，与现有的一些算法相比，该方法在目标增强和背景抑制方面具有显著优势，特别是在目标不是局部突出的某些场景中，仍具有良好的检测性能。

　　附论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11032116

（编审/武暾 签审/韩金钟 审核/周效章）