[發明專利]一種三光通道光學成分檢測方法

有效

• 申請號: 201710934847.0
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107806929B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 陳哲;張振;王向朝;戴鳳釗;歩揚;王慧斌;徐立中
• 申請（專利權）人: 河海大學;中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種三光通道光學成分檢測方法，其特征在于：首先，對光學環境中紅、綠、藍三光通道光學信息提取綠、藍信道方差，光強度-位置關系，全局光強度對比度，紅色信道全局對比度，紅色信道強度-位置關系五種光學特征；其次，根據先驗統計所得到的判斷模型對五種光學特征進行融合，形成了對天空光成分、自然背景光成分及人工光成分的判斷依據；最后，基于這種判斷依據并進而根據先驗的判斷準則對光學成分進行檢測，判斷環境中所包含光學成分的種類及每種光學成分在不同空間中的強度。

2.如權利要求1所述的三光通道光學成分檢測方法，其特征在于：五種光學特征包括綠、藍信道方差，光強度-位置關系，全局光強度對比度，紅色信道全局對比度，紅色信道強度-位置關系；

綠、藍信道方差特征計算為：

其中，V_gb(x)為x點處光學信息中綠、藍信道的方差，I_r(x)為x點處紅色信道光強度，I_g(x)為x點處綠色信道光強度，I_b(x)為x點處藍色信道光強度；

光強度-位置關系特征計算為：

其中，D(x)為x點處灰度強度-位置關系特征，(x₁，x₂)為x點處坐標，(X₁，X₂)為光強度最大的點的坐標：

全局光強度對比度特征計算為：

其中，C(x)為全局光強度對比度特征，

I(x)為x點處光強度：

I(y)為環境中任意一點處光強度：I為環境光學信息；

紅色信道全局對比度特征計算為：

其中，C_r(x)為紅色信道全局對比度特征，I_r(x)為x點處紅色信道光強度，I_r(y)為環境中任意一點處紅色信道光強度，I_r為環境光學信息紅色信道分量；

紅色信道強度-位置關系特征計算為：

其中，D^r(x)為紅色信道強度-位置關系特征，(x₁，x₂)為x點處坐標，為紅色信道強度最大點的坐標：

3.如權利要求1所述的三光通道光學成分檢測方法，其特征在于：對提取的光學特征進行融合，形成了對天空光成分、自然背景光成分及人工光成分的判據；

對天空光的判斷依據為：

L_airlight＝cor(1-C,V_gb)×cor(1-C,D)×cor(V_gb,D) (6)

其中，cor()為兩矩陣間相似性計算，C、V_gb、D分別為全局光強度對比度特征矩陣、綠、藍信道方差特征矩陣及灰度強度-位置關系特征矩陣；

對人工光的判斷依據為：

L_{aritificaillight}＝cor(C_r,1-V_gb) (7)

其中，C_r為紅色信道全局對比度特征矩陣。

4.如權利要求1所述的三光通道光學成分檢測方法，其特征在于：

對天空光的判斷準則為：

如果L_airlight＞T₁，環境中存在天空光成分，空間位置x點處天空光強度計算為w(x)＝exp(C(x)-D(x)-V_gb(x))；否則環境中不存在天空光成分；T₁表示閾值。

5.如權利要求1所述的三光通道光學成分檢測方法，其特征在于：

對人工光的判斷準則為：

如果L_{aritificaillight}＜T₂，環境中存在人工光成分，空間位置x點處人工光強度計算為wa(x)＝exp(C_r(x)-D_r(x))；否則環境中不存在人工光成分；T₂表示閾值。