[發明專利]一種基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201611039646.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108090490A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 白宏陽;胡福東;蘇文杰;李成美;梁華駒;郭宏偉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62;G06K9/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測系統及方法。該檢測系統包括穩壓電源、電源管理板、RGB模擬攝像頭、偏振片、濾光片、嵌入式ARM開發板和計算機；方法為：步驟1，對三個攝像頭采集的圖像進行中值濾波處理，得到預處理后的圖像；步驟2，采用surf算子提取圖像的特征并與標準圖像進行圖像配準；步驟3，采用stokes公式對配準后的三幅圖像進行圖像融合；步驟4，對融合后的圖像采用改進的最大類間方差法進行圖像分割，提取目標；步驟5，對提取的目標采用形態學處理，實現對目標的檢測。本發明采用多光譜偏振成像能夠有效的檢測出地面復雜背景下隱身目標，具有檢測率高、檢測速率快等優點。

技術領域

本發明涉及復雜背景下目標檢測技術領域，特別是一種基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測系統及方法。

背景技術

在現代信息化戰爭中，“目標一旦被發現就將被摧毀”已成為不爭的事實。所以近年來，各國在不斷發展隱身技術，提高目標的隱身性能，降低目標在背景中的顯著特性。隱身技術的使用使得目標與背景之間近似“同色同譜”，因此隱身目標己經成為現代戰爭中的重大威脅。為及時獲取戰場實時信息，現代信息化戰爭要求能夠從各種地面復雜背景中及時發現隱身目標，從而給當前地面復雜環境中隱身目標檢測技術帶來了巨大地挑戰。

目前，傳統的目標探測與識別技術很難從復雜的地面背景下發現隱身目標，使得隱身目標很容易突破對方的防區從而給對方以沉重的打擊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種檢測精度高、易于實現的基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測系統及方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測系統，包括穩壓電源、電源管理板、視頻信號轉換器、顯示器、嵌入式ARM開發板、計算機，以及三組RGB模擬攝像頭、偏振片和濾光片，其中：

所述濾光片和偏振片均安裝于RGB模擬攝像頭上，且濾光片設置于偏振片與RGB模擬攝像頭之間，所述RGB模擬攝像頭采集圖片數據，通過偏振片獲得偏振圖像，通過濾光片在380～760nm下獲得偏振圖像；

所述穩壓電源接入電源管理板，電源管理板的輸出接入嵌入式ARM開發板、RGB模擬攝像頭和計算機；

所述嵌入式ARM開發板通過采集卡的三個模擬接口，接入三個RGB模擬攝像頭進行圖片數據采集，并對三通道的圖像數據進行配準、融合檢測是否有隱身目標；

所述計算機通過wifi與嵌入式ARM開發板進行通信，進行程序移植并控制嵌入式ARM開發板驅動RGB模擬攝像頭采集圖片；

所述視頻信號轉換器將嵌入式ARM開發板輸出的VGA信號轉換為AV視頻信號，并輸出至顯示器以監控RGB模擬攝像頭拍攝的圖片。

進一步地，所述三個RGB模擬攝像頭上安裝的偏振片角度分別為0°、45°和90°。

一種基于多光譜偏振成像的隱身目標檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，對三個RGB模擬攝像頭采集的圖像進行中值濾波處理，得到預處理后的圖像；

步驟2，采用surf算子提取圖像的特征并與標準圖像進行圖像配準；

步驟3，采用stokes公式對配準后的三幅圖像進行圖像融合；

步驟4，對融合后的圖像采用改進的最大類間方差法進行圖像分割，提取目標；

步驟5，對提取的目標采用形態學處理，實現對目標的檢測。