基于稀疏重構的雜波環境下紅外圖像空間鄰近目標超分辨方法

曾 劍，楊俊剛，安 瑋，吳翰楊，王 帥

(國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南 長沙 410073)

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基于稀疏重構的雜波環境下紅外圖像空間鄰近目標超分辨方法

曾 劍，楊俊剛，安 瑋，吳翰楊，王 帥

(國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南 長沙 410073)

基于稀疏重構的超分辨方法是應對空間鄰近目標的有效方法之一，但是當目標處于雜波環境下時，雜波會布滿在整個視場范圍內，導致場景原有的稀疏性被破壞。針對這一現象提出了一種在雜波環境下的超分辨方法。該方法充分利用了傳感器的結構特性以及重構算法中的參數，通過建立觀測信號的紅外成像模型并利用像元網格劃分的方式，建立空間鄰近目標群的位置和幅度信號的稀疏表示，并利用其光學系統的點擴散函數來構造超完備字典，最后通過控制重構場景中非零元素的個數比例來使重構參數處于一個合理的區間范圍，以此來達到去除雜波干擾并準確重建稀疏目標的目的。

稀疏重構；空間鄰近目標；超分辨；紅外圖像；雜波；自適應

0 引言

利用天基紅外探測器來實現對中段彈道空間鄰近目標(CSOs)進行檢測與跟蹤是目前天基預警系統的一個重要手段，而導彈目標通常會在中段釋放大量的伴飛物體作為誘餌，以此來增強突防能力。由于光學系統的結構特性，這些CSOs在像平面上成像時往往會形成相互交疊的簇狀像斑，而當像平面上的目標間距低于一個瑞利單元[1]時，能量將發生嚴重的混疊，無法獨立成像，導致CSOs在像平面上隱藏了目標個數以及各目標的位置和幅度信息，嚴重影響了防御系統后續的檢測與跟蹤處理。……