1.一种基于空时偏微分方程的弱小目标检测方法,其特征在于:所述方法是通过利用空时偏微分方程进行背景预测,包括如下步骤:步骤1:读取图像序列In,n∈[1,N],其中,n为图像序列的帧号,N为图像序列的总帧数,将每连续的三帧图像组合在一起视为一个三维图像,每个像素点的坐标为(x,y,z),对红外弱小目标场景图像模型进行建模为:In(x,y,z)=Bn(x,y,z)+Tn(x,y,z)+Nn(x,y,z) (1)In表示红外图像序列中的第n帧图像;Bn和Tn分别表示相应背景图像和目标信号;Nn表示图像的噪声;背景预测就是根据原图对背景图像进行估计,估计值用 表示,其中H表示预测算法,η(x,y,z)表示像素(x,y,z)的一个特定邻域, 为背景预测结果;
步骤2:构建用于背景预测的空时偏微分方程模型;假设背景预测用 表示,则其中,uk(x,y,z)表示由原图像I(x,y,z)进行迭代预测的最终结果,k为迭代次数,根据式(1),构建偏微分方程的能量函数为其中, w为一个正参数,ux,uy,uz分别是在x、y和z方向上的一阶导数;
步骤3:根据变分原理,最小化式(4)的能量函数通过求解Euler-Lagrange公式:其中,F=F(x,y,z,u,ux,uy,uz),能求得模型的解为:即认为uk为估计的背景
步骤4:通过差分将估计的背景 从原始图像序列I中消除,得到残差图像,即残差图像f中包含残差背景、目标及噪声。