[發明專利]基于高斯金字塔光流進行艦船動目標檢測的方法

在審

• 申請號: 201910197490.1
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN110084104A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 楊柱;常佳佳;章菲菲;趙艷霞
• 申請（專利權）人: 北京理工雷科電子信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉芳;仇蕾安

本發明實施例提供了一種基于高斯金字塔光流進行艦船動目標檢測的方法，包括：獲取衛星采集的光學兩幀圖像，對兩幀圖像進行海陸分割并屏蔽陸地區域，兩幀圖像分別為時相1和時相2，用恒虛警率算法對海陸分割后的圖像進行疑似艦船目標候選區的提取，獲取疑似艦船目標的位置，對，提取的疑似艦船目標進行光流跟蹤，根據光流，將時相1中疑似艦船目標的的位置在時相2中進行疑似艦船目標的位置標記，剔除標記位置中超出時相2邊界的部分，根據光流計算疑似艦船目標的方向，去除方向一致性強的像素點后，作為艦船動目標。本發明實施例克服了傳統的海上艦船目標檢測和跟蹤技術難以達到理想效果的缺陷，完成對艦船動目標的快速檢測。

技術領域

本發明涉及遠洋區域寬幅圖像檢測技術領域，特別是涉及一種基于高斯金字塔光流進行艦船動目標檢測的方法。

背景技術

衛星成像主要采用光學成像和合成孔徑雷達(SAR)成像技術從太空對地球或月球等天體進行成像，從而用于遙感、環境監測或軍事偵察。衛星自上而下對遠洋區域艦船目標成像時，所呈現的復雜云與艦船目標并存的低分辨率圖像幀序列，候選區域中艦船目標與虛警的特征差異性不明顯，基于圖像特征的目標篩選技術難以達到理想的篩選結果。在復雜云背景的圖像序列中，依據運動目標與云背景的整體運動方向存在的差異性進行候選區域的篩選操作。

目前，常用的動目標發現技術都是基于遍歷完整的圖像檢測技術來實現的。然而該方法不僅運算量大，對硬件的資源配置要求也比較高，在環境較好，背景干擾小的情況下發現的效果較好，但是，當背景中有大片云干擾時極易誤檢與漏檢。

因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠創新地提出一種有效的艦船動目標檢測的方法，以克服現有技術存在的缺陷，滿足實際應用中的更多需求。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明實施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于高斯金字塔光流進行艦船動目標檢測的方法，本發明實施例有效克服了高軌衛星成像數據分辨率低，視場廣闊且場景復雜多變，傳統的海上艦船動目標檢測和跟蹤技術難以達到理想效果的問題。

為了解決上述問題，本發明公開了一種基于高斯金字塔光流進行艦船動目標檢測的方法，包括：

S101、獲取衛星采集的光學兩幀圖像，對兩幀圖像進行海陸分割并屏蔽陸地區域；所述兩幀圖像分別為時相1和時相2；

S102、針對時相1，用恒虛警率算法進行疑似艦船目標的提取；

S103、對S102提取的疑似艦船目標進行光流跟蹤；

S104、根據S103光流跟蹤的結果，將時相1中疑似艦船目標在時相2中的位置進行標記；

S105、剔除S104所標記疑似艦船目標的位置中超出時相2邊界的部分；

S106、根據S103光流跟蹤的結果，計算時相2中疑似艦船目標的方向，去除方向一致性強的像素點后，保留下的為艦船動目標。

優選的，所述對S103提取的疑似艦船目標進行光流跟蹤，包括：

原始圖像作為第0層，利用遞歸形式建立金字塔圖層；

初始化金字塔最高層的光流估計值為0，最高層的計算結果作為初始值傳遞給下一層圖像，根據初始值計算該層的光流，再將該層得到的光流作為下一層的初始值，直到最低一層原始圖像層，所有層的分段光流疊加值作為最后光流。

優選的，所述對S102所得圖像進行疑似艦船目標候選區的提取，所提取的疑似艦船目標候選區為灰度大于海洋灰度的區域。

優選的，所述屏蔽陸地區域的實現方式為：用海洋對陸地進行填充。

優選的，所述光學兩幀圖像為連續不間斷的兩幀。