基于非下采样剪切波变换和四元数傅里叶变换相位谱的红外小目标检测

摘要： 红外小目标检测是红外搜索与跟踪系统的关键组成部分，过去数十年来一直是重要的研究课题。受先前研究表明四元数傅里叶变换相位谱（PQFT）在显著区域提取方面具有显著优势，以及非下采样剪切波变换（NSST）具有多尺度、多方向和位移不变性等优良特性的启发，本文提出了一种基于NSST和PQFT的新目标检测方法。首先对原始图像进行NSST分解，通过NSP获得低频分量及四个高频分量；随后利用剪切滤波器实现方向定位，提供多方向分解；接着将NSST分解得到的四个方向高频子图像作为PQFT的四个数据通道；通过逆PQFT计算时域中突出显著区域的重建图；最后采用自适应阈值直接分割真实目标。该方法通过五个测试序列验证，在复杂背景下相较于其他传统方法展现出更优的鲁棒性和有效性。