1 基本原理
1．1 目标序列段自动变步长搜索
由于图像采集时探测器为凝视状态，在天空背景下云层的移动是缓变的，而目标的运动速度比较快，相对于高速记录的图像可以视为静止，因此在目标出现前后可以认为背景是静止不动的。将含有目标图像与背景图像相减即可将背景去除，累加目标进入视场前的相连M帧图像f（x，y），再求算术平均值。设包含目标的红外场景图像f’（x，y）为：
这样可使噪声方差由原来的σ2降为1／Mσ2，均方差降为原来的剩下的图像只含有目标和能量减少后的噪声，其信息量为目标和噪声所占的像元数目。统计图像序列的信息量，发现目标开始进入视场时，信号量明显增加，离开视场时明显减少，目标在视场内时信号量起伏不大。由此现象，可以通过计算相邻步长帧之间信息量增量来判断并确定目标进入和离开视场的时刻，从而搜索到有用目标序列段。
为第n+k帧统计的信号量。搜索步长为k（k≤设定的目标个数），则：△In=In+k一In为前后两幅图像信号增量。取阈值Vth=O．4α+Lβ，式中L为权值，与图像的噪声情况相关，一般取值0．3～0．5。α，β分别为噪声的信号量和目标的信号量，α为设定的目标个数乘以理论计算的目标所占像元，β为连续10帧噪声图像的信号量的均值。则当|△In|≥Vth令第n帧为有用的信息图像序列的起始帧；当|△In|《Vth则令第n+k帧为有用的信息图像序列的结束帧。第一步搜索结束后，减小搜索步长，通常取值为（1／6）k～（1／8）k，选择某一中间帧，分别向前向后进行搜索，最终精确定位目标起始帧和结束帧。