基于方向梯度直方图(HOG)特征和局部二值模式(LBP)算子的行人检测算法采用滑动窗口搜索策略存在扫描区域过大和计算复杂的问题,存在的这些问题会导致检测速度慢。鉴于此,提出一种行人检测算法。首先,采用选择性搜索算法对目标区域进行定位,并将候选区域的高宽比限制在一定范围内以筛选无效窗口。然后,为了弥补LBP算子在纹理表达上的缺陷,引入完备的局部二值模式(CLBP)算子来提高纹理特征的表达能力。接着,考虑到HOG特征和CLBP算子特征维数过高对分类器的识别能力产生影响,采用主成分分析的方法分别对HOG特征和CLBP算子进行降维,降维后再进行串联融合。最后,引入困难样本的挖掘过程训练支持向量机分离器,这可以使模型训练得更充分,进而降低误检率。在INRIA数据集上仿真结果表明,所提算法在识别率和识别速度上都有一定的提高。

可见光小型无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)检测技术在反无人机、无人机管控领域有着特殊意义,由于目标大小、光照条件、复杂背景等因素的变化都会影响检测的结果。针对小型无人机目标检测问题,提出了一种基于视觉显著性的小型无人机可见光检测算法。采用基于直方图对比度的显著性计算方法,提取可见光图像中的视觉显著特征,利用选择性搜索技术给出无人机目标的候选区域集,结合视觉显著性分析结果进一步优化候选区域集,最后在每个候选区域内提取规范化梯度特征,利用线性分类器对区域特征进行鉴别,实现对无人机目标的快速检测。仿真结果表明,该方法的平均精度可达84.74%,在20 dB噪声条件下,仍然保持80.97%的平均精度,充分说明本方法对小型无人机目标具有较好的检测能力、抗干扰效果和工程应用价值。

无人机进行红外舰船目标侦察时，检测算法对检测正确率的影响很大。为增强无人机红外光电载荷对舰船目标的检测能力，提出采用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)进行候选区训练的检测算法，以提高目标检测的正确率。通过预先对候选区的特征进行训练，得到候选区的分类数据。在检测阶段，加载训练时得到的候选区分类数据，分类筛选出更可能包含目标的候选区，从而提高目标检测的正确率。验证实验中，选用368张无人机拍摄的长波红外图像作为训练数据集图像，另外选择139张图像作为测试图像。分别采用带候选区训练的方法和无候选区训练的方法做目标检测实验。检测结果表明，采用带候选区训练的检测方法比采用无候选区训练方法时平均检测正确率高14.6%。

现有的基于单个红外宽波段的海面舰船目标探测系统在面对复杂海天背景、 岛岸背景、 恶劣天气、 亮带干扰或诱饵弹干扰等情况时, 系统的探测率、 虚警率、 探测距离等性能指标均会受到严重的影响; 为此, 开展了基于多波段红外图像的海面舰船目标检测方法的研究。 通过中波红外多波段数据采集系统实际采集107组五个中波红外波段的图像; 波段1—5分别为3.7～4.8, 3.7～4.1, 4.4～4.8, 3.7～3.9和4.65～4.75 μm; 对多波段图像进行手动标注构建样本数据集, 其中, 正样本舰船目标298个, 负样本非舰船目标353个。 对于多波段红外图像, 首先进行PCA降维并采用选择性搜索算法生成初始目标候选区域; 针对候选区域中存在大量明显的非舰船目标区域的问题, 利用积分图像计算候选区域的局部对比度, 依据红外舰船目标的几何和灰度特征从初始目标候选区域中筛选出舰船目标可能性大的区域作为舰船目标候选区域。 然后对舰船目标候选区域进行拓展以融入局部上下文信息, 对于候选区域对应的5波段红外图像, 分别提取每个波段图像的稠密SIFT特征, 并将128维SIFT特征向量降为64维, 融入SIFT特征的空间和波段位置分布信息得到新的特征向量, 基于高斯混合模型对候选区域的特征向量集合进行编码融合得到舰船目标候选区域的费舍尔向量表示, 最后利用线性SVM分类器识别出舰船目标。 对多波段图像进行舰船目标候选区域生成实验, 所提出的基于红外舰船目标的几何和灰度特征的约束方法可以有效地克服选择性搜索算法的不足, 从初始目标候选区域中快速定位出舰船目标候选区域, 对25组多波段图像进行实验, 舰船目标候选区域生成的整体耗时为0.353 s, 定位舰船目标区域耗时0.005 s。 对100个正负样本进行目标识别测试, 所提出的目标识别算法融合了目标的多波段图像特征信息, 通过引入费舍尔向量挖掘了多波段图像梯度统计特征的深层次信息, 算法的识别率达到了0.97, 显著高于单波段红外图像的目标识别率。 对25组多波段图像进行舰船目标检测实验, 所提出的舰船目标检测方法能够在海天背景、 岛岸背景以及亮带干扰等不同场景下完成海面舰船目标的检测工作, 舰船目标定位准确, 舰船目标召回率达到了0.95, 每组多波段图像的平均检测耗时为1.33 s。 研究结果表明, 充分考虑海面舰船目标在红外图像中与局部海洋背景的辐射差异以及有效地融合舰船目标在多个红外波段图像中的辐射特征, 可以增强舰船目标的可分性, 提高舰船目标的识别率以及检测率, 为基于多波段红外图像的海面舰船目标检测提供了新的技术支持。

针对复杂岸岛背景下的红外舰船目标检测问题，提出了一种多光谱融合红外舰船目标检测方法。首先根据不同谱段信息相互间的关系进行基于非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet Transform, NSCT)域的多级多光谱图像融合，然后利用LSD线段检测和聚类对融合后的图像进行岸岛线检测。采用选择性搜索算法生成初始目标候选区域，然后结合岸岛线空间位置以及舰船目标的几何特征和灰度特征约束剔除部分虚假目标区域，最后提取候选区域的方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG)特征算子。利用线性支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类器进行分类识别，以检测出真实舰船目标。实验结果表明，与单谱段红外舰船目标检测方法相比，本文方法在检测精度上有较大提升。