적외선 영상에서 모폴로지와 가우시안 거리함수를 이용한 소형표적 검출

Abstract

본 논문에서는 모폴로지 연산을 기반으로 소형 표적 후보를 찾고, 변형된 가우시안 거리 함수를 이용해서 소형 표적을 검출하는 방법을 제안한다. 기존의 소형 표적 검출 방법은 예측 필터를 이용하는 방법과 모폴로지를 이용하는 방법이 있다. 예측필터를 이용하는 방법의 경우 최소 오차 수렴 시간이 오래 걸리고, 모폴로지를 이용하는 방법의 경우 클러터에 취약하고, 소형 표적의 크기를 고려하여 구조요소의 크기를 선정해야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존 연구 방법의 단점을 보완한 강인한 소형 표적 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 먼저 미디언 필터를 사용해서 클러터를 제거한다. 다음으로 다양한 크기의 구조 요소를 이용해 닫힘 연산과 열림 연산을 수행하고, 닫힘 연산 결과와 열림 연산 결과를 차 연산 하여 표적 후보 화소를 구한다. 정확한 소형 표적을 검출하기 위해 표적 후보 영역에서 가우시안 거리 함수를 이용하여 표적을 검출한다. 제안한 방법은 클러터에 민감하지 않고, 98%의 검출율을 보였다. We propose a method that finds candidate targets based on morphology and detects a small target from them using modified gaussian distance function. The existing small target detection methods use predictive filters or morphology. The methods using predictive filters take long to approach least errors. The methods using morphology are weak at clutters and need to consider size of a small target when selecting size of structure elements. We propose a robust method for small target detection to complete the existing methods. First, the proposed method deletes clutters using a median filter. Next, it does closing and opening operation using various size of structure elements, and figures target candidate pixels with subtraction operation between the results of closing and opening operation. It detects an exact small target using a gaussian distance function from the candidates target areas. The proposed method is less sensitive to clutters, and shows a detection rate of 98%.