[发明专利]一种基于广义S变换的微弱目标检测方法

权利要求书

1.一种基于广义S变换的微弱目标检测方法，包括如下步骤：

步骤1：对一幅大小为M×N的原始图像I(x′，y′)，进行二维广义S变换，M为图像宽度，N为图像高度，(x′，y′)表示原始图像I(x′，y′)的空间坐标，x′＝1、2、…、M，y′＝1、2、…、N，具体包括以下几个步骤：

步骤1-1：对原始图像I(x′，y′)进行快速傅立叶变换：I(x′，y′)→F(α，β)，F(α，β)为图像的快速傅立叶变换结果，α，β为频率域变量；

步骤1-2：对所有空间频率点(k_x，k_y)，k_x＝1、2、…、M，k_x表示x方向上的空间频率点，k_y＝1、2、…、N，k_y表示y方向上的空间频率点，进行步骤1-3-步骤1-6的操作：

步骤1-3：在空间频率点(k_x，k_y)，对高斯局部化窗函数进行傅立叶变换，得到它的傅立叶频谱W(α，β)，高斯局部化窗函数中的μ和η为取值范围为正数的调节参数，其定义为σ_x＝μ/k_x，σ_y＝η/k_y，σ_x、σ_y是尺度因子；

步骤1-4：移动傅立叶频谱：F(α，β)→F(α+k_x，β+k_y)；

步骤1-5：计算F(α+k_x，β+k_y)与W(α，β)的点积，表示为

步骤1-6：计算的傅立叶反变换得到原始图像I(x′，y′)的广义S变换结果S(x，y，k_x，k_y)；

步骤2：根据步骤1所得的原始图像I(x′，y′)的广义S变换结果S(x，y，k_x，k_y)对图像中的微弱目标进行检测，固定表示y方向上的空间频率点k_y的值，使广义S变换结果S(x，y，k_x，k_y)从四维降为三维数据，计算沿y方向每一个取值下所对应的垂直切面图像(x，k_x)的频率成分能量之和P_x(i)的平均值作为阈值T₁，其中i＝1、2、…、M；比较P_x(i)与T₁的大小，其中P_x(i)大于T₁的行就是微弱目标所在行的位置；

步骤3：根据步骤1所得的原始图像I(x′，y′)的广义S变换结果S(x，y，k_x，k_y)对图像中的微弱目标进行检测，固定表示x方向上的空间频率点k_x的值，使广义S变换结果S(x，y，k_x，k_y)从四维降为另一组三维数据，计算沿x方向每一个取值下所对应的垂直切面图像(y，k_y)的频率成分能量之和P_y(j)的平均值作为阈值T₂，其中j＝1、2、…、N；比较P_y(j)与T₂的大小，其中P_y(j)大于T₂的列就是微弱目标所在列的位置；

步骤4：因S变换用一个窗函数与原始图像I(x′，y′)相乘，相当于截取了原始图像I(x′，y′)在(x，y)位置的局部信息，变换后的(x，y)位置能反映原始图像I(x′，y′)的空间位置信息；所以步骤2、3所确定的微弱目标所在行和列的位置就是该目标在原始图像I(x′，y′)中的行列位置。