大雾中小目标检测:低秩与结构化稀疏融合方法

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本文主要探讨了一种创新的计算机视觉方法,即"结合低秩和结构化稀疏的大雾图像小目标检测"。该研究针对传统低秩稀疏分解模型在单幅大雾图像中进行目标检测的局限性,提出了一种新的策略。传统的模型无法直接应用于单幅图像,因为它忽视了目标像素的空间结构,这会导致检测精度下降。 首先,作者对原始大雾图像进行了预处理,通过将其分割为一系列局部的子图像或"大雾补片",将小目标检测问题重新构造成一个矩阵分解问题。这种方法旨在捕捉图像的整体结构信息,同时利用低秩假设来表示背景区域,因为背景通常包含较少的变化。 接着,为了考虑目标像素之间的空间结构关系,作者引入了结构化稀疏诱导范数作为额外的约束条件。结构化稀疏性意味着在保持目标区域活跃的同时,限制其他非目标区域的活动模式,这有助于提高检测的准确性,尤其是在大雾条件下,背景噪声和图像质量下降的情况下。 通过这种矩阵分解,研究人员能够分离出背景图像和可能隐藏的小目标。他们展示了这种方法在单幅大雾图像上的实验结果,结果显示,新提出的算法不仅能够完整检测小目标,而且显著提升了在大雾环境中目标的检测精度。这对于户外计算机视觉系统,特别是在监控和交通管理等领域,具有重要的实际应用价值。 这篇论文在运动目标检测领域做出了创新贡献,特别是针对大雾环境下小目标的检测,强调了考虑目标像素空间结构和利用低秩与结构化稀疏相结合的重要性。这不仅为提升大雾图像处理性能提供了新的理论支持,也为实际场景中的目标检测任务提供了一种有效的解决方案。