[發(fā)明專利]一種基于梯度相關(guān)的圓形目標(biāo)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811254060.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109636773B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛秘蕾;崔燦;李大雷;劉永進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于梯度相關(guān)的圓形目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟1：對(duì)輸入的原始圖像進(jìn)行Sobel邊緣檢測(cè)處理，得到圖像邊緣的二值化結(jié)果，“0”表示非邊緣，“1”表示邊緣，具體為：

對(duì)于原始圖像I，使用Sobel算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到二值化圖像I_S，Sobel算子如下：

步驟2：計(jì)算二值化圖像中每一個(gè)標(biāo)“1”的邊緣坐標(biāo)點(diǎn)在原始圖像中的梯度，并計(jì)算以該邊緣坐標(biāo)點(diǎn)為中心，指向半徑為R范圍內(nèi)各坐標(biāo)點(diǎn)的向量值；

對(duì)于二值化圖像中每一個(gè)邊緣坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)，計(jì)算該點(diǎn)在原始圖像I中的梯度，即：

其中，G_x和G_y分別表示坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)在水平和豎直方向上的梯度值；

計(jì)算以邊緣坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)為中心，指向以R為半徑的區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)(x′,y′)的向量，其表達(dá)式如下：

式(2)中，△x和△y分別表示向量的水平和豎直分量，Ω_(x,y)表示以(x,y)為中心，半徑為R的區(qū)域；

步驟3：依次計(jì)算該梯度與不同坐標(biāo)向量值的相關(guān)系數(shù)，分別再與各自以前值做累加，構(gòu)成了表征圓形目標(biāo)中心位置概率的相關(guān)系數(shù)圖；

計(jì)算Ω_(x,y)區(qū)域內(nèi)所有(x′,y′)點(diǎn)處向量的相關(guān)系數(shù)累加和，即：

其中，c(x′,y′)表示相關(guān)系數(shù)累加和構(gòu)成的圖，其上各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的值的大小表征了圓形目標(biāo)的中心出現(xiàn)在該位置的概率；

步驟4：求取相關(guān)系數(shù)圖中最大值位置坐標(biāo)即為圓心，統(tǒng)計(jì)以圓心為中心，不同半徑的圓周上邊緣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，從大到小遍歷不同的半徑，當(dāng)半徑值不大于對(duì)應(yīng)的邊緣點(diǎn)個(gè)數(shù)值時(shí)，即得到圓形目標(biāo)的半徑；

取c(x′,y′)中最大值的坐標(biāo)(X,Y)，即為圓形目標(biāo)可能出現(xiàn)的位置：

在二值化圖像I_S中，統(tǒng)計(jì)以(X,Y)為中心，不同r∈[1,R]為半徑的圓周上邊緣點(diǎn)(x,y)的個(gè)數(shù)：

其中，V表示不同半徑的圓周上邊緣點(diǎn)數(shù)構(gòu)成的向量，round(·)表示四舍五入；在r的取值范圍內(nèi)從大到小遍歷向量V，第一個(gè)滿足V(r)≥r的r即為圓形目標(biāo)的半徑r_T。