[發明專利]基于紅外圖像的小目標檢測的方法

在審

• 申請號: 201710355411.6
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107274412A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 李霞;張文娟;李利偉;王俊;周志遠
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 黃啟行,張璐

1.一種基于紅外圖像的小目標檢測方法，其特征在于，包括：

檢測裝置從一組序列圖像中選擇出一幀圖像，對所述選擇出的一幀圖像進行預處理，獲得預處理后的圖像f_D；

所述檢測裝置移動滑動窗將所述原始的預處理后的圖像f_D變成多個獨立的塊圖像，矩陣D表示多個獨立的塊圖像；

所述檢測裝置利用近端加速梯度方法對所述矩陣D進行迭代收斂運算，獲得稀疏矩陣和低秩矩陣，其中，所述稀疏矩陣為目標矩陣T和所述低秩矩陣為背景矩陣B；

所述檢測裝置通過濾波器將所述背景矩陣B和所述目標矩陣T分別恢復成背景圖像f_B和目標圖像f_T，其中，所述預處理后的圖像f_D包含所述背景圖像f_B和所述目標圖像f_T；

檢測裝置根據自適應閾值，對所述背景圖像f_B和所述目標圖像f_T進行閾值處理，消除虛警，實現原始圖像中背景圖像f_B和目標圖像f_T的有效分離，獲得小目標的具體位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測裝置移動滑動窗將所述原始的預處理后的圖像f_D變成多個獨立的塊圖像，矩陣D表示多個獨立的塊圖像，具體為：

所述檢測裝置利用一個正方形滑動窗從預處理后的圖像f_D左上到右下按照某個移動步長進行滑動，獲得一系列局部塊圖像；然后對每個塊圖像進行矢量化，使矢量化后每個塊圖像成為獨立的塊圖像的一個列向量，其中，第一個塊圖像矢量化向量為矩陣D的第一列，第N個塊圖像矢量化向量為D的第N列。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述選擇出的一幀圖像進行預處理，獲得預處理后的圖像f_D，具體為：

對選擇出的一幀圖像進行高帽變換，然后將高帽變換結果與所述選擇出的一幀圖像相加獲得相加結果，再將所述相加結果與低帽變換結果進行相減，獲得預處理后的圖像f_D。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測裝置通過濾波器將所述背景矩陣B和所述目標矩陣T分別恢復成背景圖像f_B和目標圖像f_T，具體為：

將所述背景矩陣B和所述目標矩陣T的列矢量恢復為((m-d)/a+1)×((n-d)/a+1)個d×d的塊圖像，按照滑動步長的響應次序疊加擺放所述((m-d)/a+1)×((n-d)/a+1)個d×d的滑動塊，用濾波器取所述滑動塊對應的像素值，將所述背景矩陣B和所述目標矩陣T恢復為圖像大小為m×n的背景圖像f_B和目標圖像f_T，其中m,n和d均為像素數目，且均為整數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測裝置根據閾值，對所述背景圖像f_B和所述目標圖像f_T進行閾值處理，消除虛警，實現原始圖像中背景圖像f_B和目標圖像f_T的有效分離，獲得小目標的具體位置，具體為：

所述檢測裝置將所述背景圖像f_B和目標圖像f_T中各個像素值與閾值分別比較，將像素值大于閾值的點劃分為目標，將像素值小于目標的點劃分為背景；對于雙目標圖像來講，取兩個閾值t_up和t_down，像素值介于兩個閾值t_up和t_down之間的點為背景，其余為目標。