本书主要研究飞行器红外图像目标检测与跟踪技术，包括红外弱小目标检测、红外显著目标的异源匹配检测、红外显著目标的深度学习检测、启发式红外显著目标跟踪、辨别式红外显著目标跟踪、惯导信息辅助图像目标跟踪优化等关键问题，提出并构建飞行器红外图像目标检测与跟踪仿真系统，为推动相关基础理论研究的深入开展，以及研究成果的工程应用提供有效的技术支撑。
本书可以作为控制科学与工程、兵器科学与技术、航空宇航科学与技术、测绘科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术等专业的研究生教材，也可供从事计算机视觉与应用、飞行器精确导航与制导、目标探测与图像处理、模式识别与智能系统等相关领域研究的科研人员参考使用。

前言
第1章 绪论
1.1 图像目标检测与跟踪问题描述
1.1.1 图像目标检测问题
1.1.2 图像目标跟踪问题
1.1.3 图像检测与跟踪技术应用
1.2 图像目标检测技术研究进展
1.2.1 红外弱小目标检测技术
1.2.2 异源图像匹配检测技术
1.2.3 基于深度学习的目标检测技术
1.3 图像目标跟踪技术研究进展
1.3.1 传统图像目标跟踪技术
1.3.2 基于相关滤波的目标跟踪技术
1.3.3 基于深度学习的目标跟踪技术
1.4 本书主要内容
第2章 红外图像弱小移动目标检测
2.1 引言
2.2 经典红外图像弱小目标检测算法
2.2.1 单帧红外图像弱小目标检测算法
2.2.2 序列红外图像弱小目标检测算法
2.3 基于Contourlet变换和Facet模型的红外图像弱小目标检测方法
2.3.1 循环平移Contourlet去噪
2.3.2 基于Facet模型多向梯度特性的中值滤波器设计
2.3.3 基于二级Otsu的阈值分割
2.3.4 算法实验与性能分析
2.4 基于结构低秩编码的红外弱小目标检测算法
2.4.1 红外图像背景的低秩特性
2.4.2 红外图像结构低秩编码模型建立
2.4.3 检测算法与实验分析
2.5 基于直线匹配与背景抑制的红外弱小移动目标检测算法
2.5.1 基于多尺度DOG滤波器和几何特征的候选目标的检测
2.5.2 基于均值-标准差直线描述子的直线匹配
2.5.3 背景运动补偿
2.5.4 弱小运动目标检测
2.5.5 检测实验与性能分析
2.6 本章小结
第3章 红外图像显著目标的异源匹配检测
3.1 引言
3.2 基于边缘特征的异源特征匹配检测
3.2.1 常用的边缘提取算法
3.2.2 边缘提取实验及分析
3.2.3 基于边缘相似性距离度量的异源匹配算法
3.3 基于互信息度量的异源图像匹配检测
3.3.1 熵与互信息
3.3.2 基于灰度互信息的匹配检测算法
3.3.3 基于梯度互信息的匹配检测算法
3.4 基于梯度方向分布场的异源匹配检测算法
3.4.1 分布场原理分析
3.4.2 基于梯度方向分布场图的异源匹配
3.4.3 匹配检测实验与分析
3.5 基于椭圆对称方向距的异源匹配检测算法
3.5.1 同质区域特征提取
3.5.2 基于椭圆对称方向矩的异源特征匹配
3.5.3 检测算法实验与分析
3.6 本章小结
第4章 基于深度学习的红外图像显著目标检测
4.1 引言
4.2 基于深度学习的目标检测框架分析
4.2.1 典型深度学习结构
4.2.2 基于深度学习的目标检测流程
4.2.3 目标建议方法分析
4.3 基于目标建议的候选区域选取算法
4.3.1 目标建议方法设计
4.3.2 飞机目标候选区域提取方法
4.3.3 仿真实验与分析
4.4 基于级联神经网络的目标检测方法
4.4.1 基础卷积神经网络设计与训练
4.4.2 级联卷积神经网络构建
4.4.3 仿真实验分析
4.5 目标多视点图像仿真生成方法
4.5.1 机载摄像机探测成像模型建立与分析
4.5.2 机载成像探测问题分析
4.5.3 图像变换数学模型
4.5.4 多视点图像仿真实验
4.6 本章小结
第5章 启发式红外图像显著目标跟踪
5.1 引言
5.2 基于Kalman滤波和梯度-径向夹角的改进均值漂移跟踪算法
5.2.1 均值漂移算法原理
5.2.2 传统均值漂移算法存在的问题
5.2.3 基于Kalman滤波和梯度-径向夹角的改进均值漂移算法
5.2.4 算法跟踪实验与性能分析
5.3 基于贝叶斯互信息分布场的红外图像目标跟踪算法
5.3.1 基于分布场的目标描述
5.3.2 贝叶斯互信息原理
5.3.3 红外图像目标跟踪算法设计
5.3.4 跟踪算法仿真与性能分析
5.4 基于稀疏表示多子模板的红外图像目标跟踪算法
5.4.1 Fragment算法描述
5.4.2 Fragment算法缺陷分析
5.4.3 基于改进多子模板的目标跟踪算法
5.4.4 跟踪算法性能分析
5.5 基于局部特征索引结构的红外目标跟踪算法
5.5.1 视觉词袋模型的构建
5.5.2 基于局部特征索引结构的目标跟踪框架构建
5.5.3 算法跟踪实验与分析
5.6 本章小结
第6章 辨别式红外图像显著目标跟踪
6.1 引言
6.2 基于超像素图结构约束的红外目标跟踪算法
6.2.1 基于聚类算法的外部约束
6.2.2 基于图结构的内部约束
6.2.3 基于粒子滤波框架下的目标定位
6.2.4 遮挡处理及更新模型
6.2.5 跟踪算法性能分析
6.3 基于概率超图排序的红外目标跟踪算法
6.3.1 概率超图排序与构造
6.3.2 概率超图构造
6.3.3 自适应模板集约束模型
6.3.4 基于粒子滤波的目标定位
6.3.5 模板更新机制
6.3.6 跟踪实验与性能分析
6.4 基于多特征融合相关滤波的快速红外目标跟踪算法
6.4.1 相关滤波原理
6.4.2 基于多特征融合的相关滤波跟踪算法
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