[發明專利]一種紅外運動目標檢測方法

在審

• 申請號: 201611150263.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108230350A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 貴港市瑞成科技有限公司
• 主分類號: G06T7/223
• 分類號: G06T7/223
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種紅外運動目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集紅外視頻圖像，并對紅外圖像進行預處理；

S2：采用TDLMS濾波器濾對紅外圖像進行背景預測；

S3：將原圖和濾波器輸出的背景圖進行差分；

S4：后利用圖像統計特性得到一個閾值，對差分圖進行二值化，將目標提取出來。

2.根據權利要求1所述的紅外運動目標檢測方法，其特征在于，采用TDLMS濾波器濾對紅外圖像進行背景預測的具體方法如下：

1)假設輸入圖像X大小為M×N，濾波器輸入窗口大小為P×P，則點X(m,n)的預測值Y(m,n)可以表示如下式：

其中，W_j為濾波器在第j次迭代過程中的權重矩陣；在預測過程中對一幅圖像從左到右進行掃描，則j＝m×N+n；

2)在第j此迭代過程中，濾波窗口覆蓋的區域x_j,表示如下式：

其中，x_j(l,k)＝X(m-l,n-k),l,k＝0,...,P-1；

3)濾波器的權值矩陣W_j可表示如下式：

4)在第j次迭代時，濾波器權值矩陣W_j和輸入矩陣x_j點積的結果，即濾波器的輸出Y(m,n)，也可表示如下式：

5)在第j次迭代過程中，預測誤差表示如下式：

其中，D(m,n)為期望輸出值；

6)均方誤差如下式：

7)為使均方誤差達到最小，對關于權值矩陣W_j的誤差MSE求最小值,濾波器權值矩陣W_j采用最速下降法進行迭代更新，經過近似運算可以將濾波器權值矩陣的更新如下式：

W_j+1(l,k)＝W_j(l,k)+μe_jX(m-l,n-k)；

其中，μ為迭代步長。

3.根據權利要求2所述的紅外運動目標檢測方法，其特征在于，所述TDLMS濾波器的輸入數據還可以進行如下改進：

1)輸入數據有八個輸入數據塊,記作X_i(m,n)(i＝0,1,2,3,5,6,7,8)，這八個輸入數據塊環繞在被預測像素所在的數據塊周圍，每個數據塊的大小都為P×P，八個輸入數據塊X_i(m,n)(i＝0,1,2,3,5,6,7,8)共同組成輸入數據，被預測像素位于中央數據塊4X的中心；

2)八個輸入數據塊共用一個權值矩陣，各輸入數據塊產生相應的預測值Y_i(m,n)(i＝0,1,2,3,5,6,7,8)，表示如下式：

3)權值矩陣更新如下：

W_j+1(l,k)＝W_j(l,k)+μe(m,n)A^m,n(l,k)；

其中，誤差e(m,n)的計算公式如下：

e(m,n)＝X(m,n)-Y(m,n)；

A^m,n的計算公式如下：

矩陣A^m,n需要根據輸出決策來決定，不同的輸出決策，得到的矩陣A^m,n可能會不同。

4.根據權利要求2所述的紅外運動目標檢測方法，其特征在于，TDLMS濾波器濾的迭代步長μ可以作如下更新：

其中，μ_min,μ_max分別為最小迭代步長和最大迭代步長，表示的方差

。