[發明專利]一種雙目立體紅外顯著目標檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201611136900.4
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108460794B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 柏連發;張超;韓靜;張毅
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06T7/55
• 分類號: G06T7/55
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

本發明提出一種雙目立體紅外顯著目標檢測方法及系統，在現有的基于LARK顯著檢測的基礎上，加入圖像的局部特征構建局部區域協方差，同時引入圖像區域的亮度信息以及空間信息，將局部顯著檢測擴充至全局顯著檢測，最終得到滿意的顯著圖；同時為了實現能夠便攜式攜帶，本發明提出一種基于DSP+FPGA的硬件實時性處理系統，該處理系統實現了紅外顯著目標的提取，顯著目標測距以及最終顯著目標彩色化輸出等功能，同時也能滿足最終處理的實時性。

技術領域

本發明屬于顯著目標檢測和目標識別技術領域，具體涉及一種雙目立體紅外顯著目標檢測方法及系統。

背景技術

視覺做為人感知和認識世界的途徑之一，正逐漸的引起大家的關注。伴隨的科技的發展，人類已經不能僅僅滿足只依靠人眼來感受表面的社會，更希望視覺通過人眼觀察到的事務來深層次的挖掘現實生活中的信息。后期隨著計算機技術的發展，快速運算的能力正逐步改變人類的生活，運用計算機處理視覺圖像也慢慢的發展起來，進而形成了一門新的領域—計算機視覺。計算機視覺的主要功能在于通過計算機感知二維圖像空間并擴展到三維空間中，獲得圖像的二維乃至三維空間信息，取代人眼來更深層次的認識世界。處理計算機視覺所需要的知識覆蓋各個學科，如統計學、心理學、信號與系統、深度挖掘等。美國作為科技強國對計算機視覺的研究起源于20世紀50年代。到了20 世紀60年代左右，美國麻省理工的Roberts教授將外界世界定義為“三維積木世界”。通過計算機提取出相機拍攝的二維世界的視覺圖，通過后期的程序處理還原計算機視覺的三維信息，因此正式的將二維圖像信息推廣到三維處理，這表示這立體視覺技術的產生。

而對于顯著目標檢測而言，目的在于突出顯示視覺中圖像上的顯著區域的目標或對象，如何提高顯著性檢測算法的性能是近些年來廣泛關注的基本問題。顯著性檢測在計算機視覺領域和圖像處理任務中有著廣泛的應用，如圖像/視頻壓縮和分割，內容感知和圖像大小調整包括圖像拼接等領域。顯著信息的提取也被利用在高級的視覺領域，比如對象的檢測，人臉的識別，大量的顯著性檢測算法被用來捕獲不同的顯著性線索。大多數傳統的顯著性模型主要使用中心環繞濾波器或圖像統計來識別復雜的場景(局部復雜性/對比度)或在其外觀(稀有/不可能)中罕見的顯著區域。Shannon的自我信息方法，主要是利用了圖像像素概率負對數，用來測控局部顯著目標信息的不可能概率，進而用來作為一個自上而下的顯著性模型。

發明內容

本發明提出一種雙目立體紅外顯著目標檢測方法及系統，在現有的基于LARK顯著檢測的基礎上，加入圖像的局部特征構建局部區域協方差，同時引入圖像區域的亮度信息以及空間信息，將局部顯著檢測擴充至全局顯著檢測，最終得到滿意的顯著圖。同時為了實現能夠便攜式攜帶，本發明提出一種基于DSP+FPGA的硬件實時性處理平臺，該處理平臺實現了紅外顯著目標的提取，顯著目標測距以及最終顯著目標彩色化輸出等功能，同時也能滿足最終處理的實時性。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種雙目立體紅外顯著目標檢測方法，步驟如下：

步驟1，用同一組變換矩陣對雙目攝像機采集的紅外圖像序列進行極線校正；

步驟2，使用局部特征協方差矩陣作為特征值進行顯著性檢測，計算方法如公式(1) 如式，

其中，S(r_k)為像素點k的顯著值，D_S(r_k,r_i)是紅外圖像中不同的區域r_k與區域r_i之間的空間距離權值，σ_s為空間權值調節系數；b(r_k,r_i)為區域r_k和區域r_i的亮度關系，且Sum(r_k)為區域r_k像素亮度值總和，Sum(r_i)為區域r_i像素亮度值總和；為特征協方差矩陣與之間的相似度，且有，