[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

本發明公開一種基于圖像處理的飛行目標檢測方法及系統，其利用局部閾值分割的方法來獲得圖像的前景區域，并將該前景區域作為疑似目標區域進行分析，根據前景區域面積的大小對前景區域進行目標結構清晰、結構模糊但位置信息明確以及圖像噪聲三種情況的目標分析判斷，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。

技術領域

本發明涉及無人機探測技術領域，具體涉及一種基于圖像處理的飛行目標檢測方法及系統。

背景技術

飛行目標檢測方法無論在軍事上還是民事上都具有重大意義。傳統的飛行目標檢測主要是依靠雷達來實現，但是雷達探測存在盲區、易受干擾等缺點。隨著無人飛行器技術的迅速發展，各種新型飛行器層出不窮，尤其是近幾年興起的無人飛行器，具有飛行高度低、飛行速度慢、飛行體積小等特征，這種“低慢小”的特點給無人機的探測帶來一定的難度，由于地面雷達雜波的影響，傳統雷達很難識別這樣的小目標。

基于圖像處理的飛行目標檢測方法是一種依賴圖像序列中飛行目標的特征信息來實現對飛行目標的檢測；隨著光電設備在成像技術上的不斷發展，圖像分辨率在提高的同時，圖像的噪聲也在降低，因此，基于圖像處理的檢測方法是飛行目標檢測的發展方向。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種能夠實現對具有飛行高度低、飛行速度慢、飛行體積小等特征的給無人機的探測的基于圖像處理的飛行目標檢測方法及系統。

一種基于圖像處理的飛行目標檢測方法，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。

一種基于圖像處理的飛行目標檢測系統，所述基于圖像處理的飛行目標檢測系統包括以下步驟：

圖像預處理模塊，用于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；

差異圖像獲取模塊，用于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；

局部閾值分割模塊，用于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；

面積統計模塊，用于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；

目標分析判斷模塊，用于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。