[發明專利]一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法

有效

• 申請號: 201910830770.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110660028B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 朱虎;張杰克;鄧麗珍
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/40;G06V10/44
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，其特征是，包括如下步驟：

利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣；

利用原圖像的結構元素矩陣對原圖像進行聯合邊緣濾波形態學腐蝕，獲取腐蝕后圖像，作為背景圖像；

基于原圖像和背景圖像進行頂帽變換，獲取結果圖像；

利用自適應閾值對結果圖像進行目標識別；

還包括：

利用聯合邊緣濾波函數對腐蝕后圖像的局部像素進行運算，生成腐蝕后圖像的結構元素矩陣；

利用腐蝕后圖像的結構元素矩陣對腐蝕后圖像進行聯合邊緣濾波形態學膨脹，獲取膨脹后圖像，作為背景圖像；

利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣，包括：

選取與形態學結構元素大小相同的操作區域對原圖像遍歷，所述操作區域大于目標；

以聯合邊緣濾波函數作為結構元素函數，基于原圖像的局部像素生成局部結構元素；

遍歷操作區域內像素，基于局部結構元素生成原圖像的結構元素矩陣；

利用聯合邊緣濾波函數對原圖像的局部像素進行運算，生成原圖像的結構元素矩陣，還包括：對原圖像像素進行歸一化處理；

對原圖像像素進行歸一化處理，包括：將原圖像像素的灰度級除以256，作為像素的值；

所述局部結構元素，其表達式如下：

式中，B(x_i,y_i)為原圖像中局部像素i所對應結構元素的值，σ_r和σ_s為系數，所述σ_r包括1，所述σ_s包括4，f(x_o,y_o)為操作區域內中心像素的值，f(x_i,y_j)為操作區域內邊緣像素的值，k為操作區域內像素個數。

2.根據權利要求1所述的基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，其特征是，利用原圖像的結構元素矩陣對原圖像進行聯合邊緣濾波形態學腐蝕，獲取腐蝕后圖像，包括：

選取與形態學結構元素大小相同的操作區域對原圖像遍歷，所述操作區域大于目標；

從原圖像的結構元素矩陣中提取結構元素的值，將其與原圖像中對應位置像素的值進行作差操作后取最小值，作為操作區域內中心像素的值；

遍歷操作區域內像素，基于操作區域內中心像素的值獲取腐蝕后圖像；

所述操作區域內中心像素，其表達式包括：

式中，(f⊙B)(x,y)為操作區域內中心像素的值，⊙表示腐蝕操作，f為原圖像函數，B為原圖像的結構元素矩陣函數。

3.根據權利要求1所述的基于聯合邊緣濾波形態學的小目標檢測方法，其特征是，利用腐蝕后圖像的結構元素矩陣對腐蝕后圖像進行聯合邊緣濾波形態學膨脹，獲取膨脹后圖像，包括：

選取與形態學結構元素大小相同的操作區域對腐蝕后圖像遍歷，所述操作區域大于目標；

從腐蝕后圖像的結構元素矩陣中提取結構元素的值，將其與腐蝕后圖像中對應位置像素的值進行作差操作后取最大值，作為操作區域內中心像素的值；

遍歷操作區域內像素，基于操作區域內中心像素的值獲取膨脹后圖像；

所述操作區域內中心像素，其表達式包括：

式中，為操作區域內中心像素的值，表示膨脹操作，f′為腐蝕后圖像函數，B′為腐蝕后圖像的結構元素矩陣函數。