[發(fā)明專利]一種可見光目標(biāo)輪廓模型指導(dǎo)的飛機(jī)感興趣區(qū)測(cè)譜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511027643.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN105631431B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)煨?/a>;喻洪濤;藥珩;黃偉;姚守悝;王鳳林;李正濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46;G06K9/60;G06K9/62
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像檢測(cè)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種可見光目標(biāo)輪廓模型指導(dǎo)的飛機(jī)感興趣區(qū)測(cè)譜方法，可應(yīng)用于飛機(jī)目標(biāo)感興趣區(qū)的檢測(cè)與其光譜測(cè)量。

背景技術(shù)

飛機(jī)目標(biāo)的各個(gè)部位的輻射和反射光譜不同，為了在外場(chǎng)實(shí)測(cè)各個(gè)部位的輻射和反射光譜，必須自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別定位各個(gè)感興趣部件，并持續(xù)跟蹤測(cè)其光譜。而現(xiàn)有的測(cè)試方法都需要人工識(shí)別、檢測(cè)定位感興趣部件，非常耗時(shí)耗力。因此，必須發(fā)展自動(dòng)快速識(shí)別定位的測(cè)譜方法。

一般的飛機(jī)目標(biāo)檢測(cè)方法都是根據(jù)飛機(jī)的全局特征來進(jìn)行檢測(cè)。在給定的圖像中檢測(cè)感興趣目標(biāo)可以歸結(jié)為在尺度和圖像空間中計(jì)算檢測(cè)窗口出現(xiàn)感興趣目標(biāo)的概率。根據(jù)飛機(jī)目標(biāo)表示方法的不同，現(xiàn)有的感興趣目標(biāo)檢測(cè)方法大致可以分為兩類：(1)不使用模型，僅用一些底層的特征來表示感興趣目標(biāo)，稱為無模型方法；(2)用事先設(shè)計(jì)好的模型表示飛機(jī)目標(biāo)，稱為有模型方法。

發(fā)明內(nèi)容

一般基于全局的目標(biāo)檢測(cè)算法只能根據(jù)目標(biāo)大致輪廓特征,并不能學(xué)習(xí)到更為精細(xì)的感興趣目標(biāo)區(qū)域特征。同時(shí)傳統(tǒng)模型只是單一的目標(biāo)模型，并不能很好地表示目標(biāo)感興趣部件的溫度及位置特征，對(duì)姿態(tài)變化很大的目標(biāo)檢測(cè)存在一定的困難。為此本方法對(duì)傳統(tǒng)模型進(jìn)行擴(kuò)展，學(xué)習(xí)感興趣目標(biāo)的投影全局模型以及更為精細(xì)的投影感興趣部件模型來提高檢測(cè)精度。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種可見光目標(biāo)輪廓模型指導(dǎo)的飛機(jī)感興趣區(qū)測(cè)譜方法，包括：

(1)建立典型飛機(jī)目標(biāo)輪廓姿態(tài)數(shù)據(jù)庫；

(2)對(duì)實(shí)測(cè)飛機(jī)目標(biāo)可見光圖像進(jìn)行測(cè)譜，包括如下子步驟：

(2.1)獲取飛機(jī)目標(biāo)的可見光圖像；

(2.2)對(duì)可見光圖像進(jìn)行圖像分割、去噪和提取邊緣，獲得目標(biāo)輪廓特征；

(2.3)用目標(biāo)輪廓匹配步驟(1)中建立的輪廓姿態(tài)數(shù)據(jù)庫，得到飛機(jī)的對(duì)應(yīng)姿態(tài)，以及在此種姿態(tài)下的部件對(duì)應(yīng)幾何關(guān)系；

(2.4)根據(jù)輪廓與各個(gè)部件之間的相互關(guān)系，尋找目標(biāo)各部件測(cè)譜的中心位置坐標(biāo)。

(2.5)把測(cè)譜中心點(diǎn)移到感興趣部件；控制測(cè)譜設(shè)備對(duì)相關(guān)部件區(qū)域作掃描，測(cè)量相關(guān)部件光譜。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟(1)具體包括如下子步驟：

(1.1)由收集的飛機(jī)圖像，建立飛機(jī)的三維模型；

(1.2)建立飛機(jī)的感興趣部件之間的相互幾何關(guān)系，所述感興趣部件包括機(jī)頭、機(jī)尾、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架；

(1.3)根據(jù)飛機(jī)在空中可能出現(xiàn)的姿態(tài)對(duì)飛機(jī)劃分為m*n個(gè)全局姿態(tài)模型，即針對(duì)飛機(jī)的m個(gè)觀察方向，每個(gè)觀察方向又劃分為n個(gè)觀察角度，根據(jù)飛機(jī)的三維視角劃分為m*n個(gè)全局模型；

(1.4)建立各姿態(tài)的輪廓模型；

(1.5)建立飛機(jī)感興趣部件在飛機(jī)各典型姿態(tài)中的幾何關(guān)系；

(1.6)建立不同觀測(cè)角度下飛機(jī)的各感興趣部件在飛機(jī)各典型姿態(tài)中的幾何關(guān)系；

(1.7)建立不同觀測(cè)角度下飛機(jī)各感興趣部件在飛機(jī)各典型姿態(tài)中的幾何關(guān)系的典型飛機(jī)目標(biāo)輪廓姿態(tài)數(shù)據(jù)庫。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述m個(gè)觀察方向具體為6個(gè)觀察方向，分別為俯視、仰視、前視、后視、左視、右視。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述n個(gè)觀察角度為7個(gè)觀察角度，分別為左機(jī)翼部分、左發(fā)動(dòng)機(jī)部分、機(jī)頭部分、機(jī)身部分、機(jī)尾部分、右發(fā)動(dòng)機(jī)部分和右機(jī)翼部分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有如下有益效果：

本方法提出通過將目標(biāo)全局信息與局部信息融合的思路來提高目標(biāo)檢測(cè)性能，提出首先檢測(cè)全局目標(biāo)然后在全局模型中檢測(cè)局部感興趣部件的檢測(cè)思路。在檢測(cè)局部感興趣部件的過程中，采用基于特征塊的目標(biāo)表示，此種模型不把目標(biāo)看做一個(gè)整體，而是把目標(biāo)表示為一些特征塊的集合。同時(shí)，本方法檢測(cè)模型的特征塊之間沒有固定的相對(duì)位置關(guān)系，更具有靈活性。此外，本方法檢測(cè)模型能方便的使用部分匹配技術(shù)，即使在目標(biāo)被部分遮擋的情況下仍能找到未被遮擋的特征塊，可以提高檢測(cè)魯棒性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明可見光目標(biāo)輪廓模型指導(dǎo)的飛機(jī)感興趣區(qū)測(cè)譜方法總體流程示意圖；

圖2為本發(fā)明由可見光目標(biāo)輪廓定位飛機(jī)感興趣區(qū)的圖譜一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例下對(duì)飛機(jī)不同姿態(tài)下的不同部分模型劃分進(jìn)行對(duì)應(yīng)部分建模；其中左圖為投影模型數(shù)據(jù)庫，右邊示圖為匹配結(jié)果。

具體實(shí)施方式