[發(fā)明專利]一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710147950.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN107016353B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹杰;郝群;王子寒;張芳華;肖宇晴;蔣陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京理工正陽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

本發(fā)明公開的一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的方法與系統(tǒng)，涉及探測(cè)與識(shí)別一體化的方法與系統(tǒng)，屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括如下步驟：根據(jù)變分辨率探測(cè)與識(shí)別一體化系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置CMOS相機(jī)的圖像傳感器分辨率模式；對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量；根據(jù)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)，對(duì)得到的圖像進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)或目標(biāo)識(shí)別算法處理分別實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)或識(shí)別；根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和得到的目標(biāo)探測(cè)或目標(biāo)識(shí)別結(jié)果，設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)，直至實(shí)現(xiàn)一體化目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別。本發(fā)明還公開變分辨率探測(cè)與識(shí)別一體化的系統(tǒng)包括主控制模塊、圖像接口、CMOS相機(jī)、鏡頭。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化，具有精度高、體積小、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變分辨率探測(cè)與識(shí)別一體化的方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別技術(shù)是對(duì)固定或移動(dòng)目標(biāo)的非接觸測(cè)量，測(cè)量的信號(hào)中包含距離、位置、方位角或高度信息等，這種測(cè)量的裝置可以是固定，也可以是運(yùn)動(dòng)的，而測(cè)量到的信號(hào)經(jīng)過特殊的識(shí)別方法能正確地給出相關(guān)的信息。隨著高靈敏探測(cè)器、圖像傳感器以及機(jī)器視覺的迅猛發(fā)展，相比較過去的探測(cè)識(shí)別技術(shù)，現(xiàn)在具有更遠(yuǎn)的探測(cè)距離及更精確的識(shí)別精度。因此，可廣泛應(yīng)用在監(jiān)控、導(dǎo)航、航空、航天等領(lǐng)域。

傳統(tǒng)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別是通過不同的探測(cè)器或傳感器完成，雖然功能較為完善，但由于不同功能需要由不同的部件完成，導(dǎo)致系統(tǒng)體積龐大，集成度不高。隨著諸多研究領(lǐng)域?qū)δ繕?biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的需求不斷增加，要求目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別一體化系統(tǒng)具有精度高、體積小、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的依靠多個(gè)傳感器集成的目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)已不能滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決傳統(tǒng)的多傳感器目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)高度集成化和小型化的問題，本發(fā)明公開的一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的方法與系統(tǒng)，要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化，具有精度高、體積小、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開的一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的方法，采用可變分辨率CMOS相機(jī)進(jìn)行圖像采集，并能夠完成自動(dòng)方式/手動(dòng)方式兩種目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別方法。其中自動(dòng)方式的原理為：首先系統(tǒng)默認(rèn)處于目標(biāo)探測(cè)狀態(tài)，由CMOS相機(jī)采用低分辨率模式，對(duì)視野內(nèi)場(chǎng)景進(jìn)行圖像采集；然后采用目標(biāo)探測(cè)算法判斷視野內(nèi)是否包含疑似目標(biāo)；若發(fā)現(xiàn)疑似目標(biāo)，則系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)識(shí)別狀態(tài)，并由CMOS相機(jī)采用高分辨率模式，對(duì)視野內(nèi)場(chǎng)景再次成像；然后采用目標(biāo)識(shí)別算法判定，并根據(jù)目標(biāo)識(shí)別結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的下一時(shí)刻狀態(tài)以及CMOS相機(jī)的分辨率模式，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。手動(dòng)方式的原理與自動(dòng)方式區(qū)別在于，系統(tǒng)的狀態(tài)(目標(biāo)探測(cè)或目標(biāo)識(shí)別)、CMOS相機(jī)的分辨率模式以及目標(biāo)探測(cè)與目標(biāo)識(shí)別的結(jié)果，均由操作者進(jìn)行控制和判定。

為實(shí)現(xiàn)基于變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開的一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的系統(tǒng)，包括主控制模塊、圖像接口、CMOS相機(jī)和鏡頭。其中主控制模塊通過圖像處理算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別，并根據(jù)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別的結(jié)果實(shí)時(shí)控制CMOS相機(jī)的分辨率模式，所述的分辨率模式分為用于目標(biāo)探測(cè)的低分辨率模式和用于目標(biāo)識(shí)別的高分辨率模式。圖像接口用于CMOS相機(jī)和主控制模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。CMOS相機(jī)通過光電轉(zhuǎn)換，對(duì)當(dāng)前目標(biāo)進(jìn)行圖像采集，且CMOS芯片需具有分辨率可調(diào)功能。鏡頭用于控制CMOS相機(jī)的視場(chǎng)角和成像距離。

本發(fā)明公開的一種變分辨率目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別一體化的方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)變分辨率探測(cè)與識(shí)別一體化系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置CMOS相機(jī)的圖像傳感器分辨率模式。

根據(jù)變分辨率探測(cè)與識(shí)別一體化的系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))當(dāng)前狀態(tài)，設(shè)置CMOS相機(jī)的圖像傳感器分辨率模式。若系統(tǒng)處于目標(biāo)探測(cè)狀態(tài)，則設(shè)為低分辨率模式，所述的低分辨率模式通過合并相鄰像素的方法實(shí)現(xiàn)；如系統(tǒng)處于目標(biāo)識(shí)別狀態(tài)，則設(shè)為高分辨率模式。