[發明專利]基于圖像處理的飛行目標檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201811234506.3
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109636771B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 周自立;周昱
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0九研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/187;G06T7/66
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂;陳懿

1.一種基于圖像處理的飛行目標檢測方法，其特征在于，所述基于圖像處理的飛行目標檢測方法包括以下步驟：

S1、實時采集光電設備探測到的彩色圖像，并對圖像進行灰度處理；

S2、將間隔一定幀數的灰度圖像進行相減操作得到對應的差異圖像；

S3、對獲得的差異圖像進行局部閾值分割，區分得到相應的前景區域和背景區域；

S4、統計前景區域的連通域中灰度值為255的像素數目作為前景區域的面積；

S5、將得到的前景區域面積分別與預設的目標面積閾值和異常面積閾值進行比較，根據比較結果對前景區域進行目標判斷，并根據目標判斷結果得到飛行目標的相關信息；

所述根據比較結果對前景區域進行目標判斷，具體包括：

當前景區域面積大于目標面積閾值時，則判斷該前景區域的目標結構清晰；

當前景區域面積小于目標面積閾值，并大于異常面積閾值時，則判斷該前景區域的目標結構模糊但位置信息明確；

當前景區域面積小于異常面積閾值時，則判斷該前景區域為圖像噪聲；

所述根據目標判斷結果得到飛行目標的相關信息，具體包括：

當判斷前景區域的目標結構清晰時，將目標結構清晰的圖像作為訓練后分類器的輸入，輸出得到飛行目標的相關信息；

當判斷前景區域的目標結構模糊但位置信息明確時，分別獲取與當前圖像前后間隔相等時間的圖像，計算得到這三幀圖像的質心坐標，根據三個質心坐標的矢量關系判斷當前圖像是否為飛行目標；

當判斷前景區域的圖像噪聲時，則直接放棄對該圖像的進一步判斷。

2.根據權利要求1所述基于圖像處理的飛行目標檢測方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、將整幅圖像按照預設搜索區域大小劃分成若干個獨立的圖像塊，不足的部分采用邊界擴展的方式補齊；

S32、遍歷圖像塊，計算每一個圖像塊中的像素灰度均值；

S33、將圖像塊中每一點像素的灰度值與像素灰度均值進行比較，如果該點像素的灰度值大于像素灰度均值與給定常量之和，則將該點的像素灰度值賦值為255，即前景區域，反之，則將該點的像素灰度值賦值為0，即背景區域；

S34、截掉多余的區域使圖像的大小與源圖像保持大小一致。

3.根據權利要求1所述基于圖像處理的飛行目標檢測方法，其特征在于，對所述分類器進行訓練的步驟如下：

獲取的大量圖像樣本的前景目標，將前景區域中包含飛行目標的圖像標記為正樣本，將不包含飛行目標的圖像標記為負樣本；

將正樣本中的前進區域圖像依次進行隔點采樣比例縮小、高斯濾波以及重新拉伸為源圖像大小的圖像，從而得到飛行目標從近到遠的圖像樣本；

遍歷圖像樣本中的前景區域，將前景區域分成多個大小相同的塊狀區域，采集塊狀區域中各像素點的方向直方圖，并提取方向梯度直方圖即hog特征對分類器進行訓練。