[發明專利]一種紅外超弱運動目標檢測方法

有效

• 申請號: 201911020999.5
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110738688B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 孫曉亮;李俊;于起峰;劉肖琳;張雄鋒;尚洋
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/215;G06T7/136
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及一種新的紅外超弱運動目標檢測方法。所述方法包括：獲取待檢測的紅外圖像序列，分別抑制紅外圖像序列中幀間重疊區域背景以及非重疊區域背景，得到目標圖像序列，對目標圖像序列中的運動目標進行目標增強，以及抑制目標圖像序列中的背景殘差，得到增強目標圖像序列，通過自適應閾值分割，確定增強目標圖像序列的候選目標集合，通過計算候選目標集合中每個候選目標的目標運動速度和灰度外觀特征，確定候選目標集合中的真實目標。采用本方法能夠實現對超弱運動目標進行檢測。

技術領域

本申請涉及計算機視覺、圖像處理技術領域，特別是涉及一種紅外超弱運動目標檢測方法。

背景技術

隨著計算機視覺以及圖像處理技術的發展，對目標跟蹤檢測的準確性要求越來越高。近年來，紅外檢測相關硬件及軟件算法均處在不斷發展的狀態，已有方法利用不同的圖像信息實現目標檢測，總體上可歸結為基于單幀圖像和序列圖像方法兩類。

(1)基于單幀圖像的紅外弱小目標檢測

基于單幀圖像的紅外弱小目標檢測方法主要利用圖像中目標與背景之間的特性差異，實現圖像中弱小目標的檢測。從利用的圖像成分特性的角度可將已有方法主要歸結為以下三類：利用目標外觀特性實現目標檢測、利用背景高空間相關特性實現目標檢測及利用局部目標與背景之間的特性差異的檢測方法。

(2)基于序列圖像的弱小目標檢測

基于單幀圖像的弱小目標檢測方法僅利用單幀圖像信息完成目標檢測，可實現高效的目標檢測，但要求單幀圖像中目標與周圍背景存在足夠的差異，對于復雜背景或目標極為微弱的情況，基于單幀圖像的檢測方法往往得不到滿意的檢測結果。相比于單幀圖像，序列圖像包含時序信息，通過時序上多幀數據跟蹤關聯，有助于提升算法在復雜背景及目標微弱情況下的檢測能力，尤其是對于超弱運動目標，但由于要用到時序上多幀圖像信息，算法效率不及基于單幀圖像的算法，因此，基于序列圖像的弱小目標檢測方法的受關注程度不及基于單幀圖像的方法。

以上兩種方法均無法準確的識別超弱運動目標，從而無法準確的進行超弱運動目標檢測。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠解決序列圖像中超弱運動目標檢測問題的一種紅外超弱運動目標檢測方法。

一種紅外超弱運動目標檢測方法，所述方法包括：

獲取待檢測的紅外圖像序列；

分別抑制所述紅外圖像序列中幀間重疊區域背景以及非重疊區域背景，得到目標圖像序列；

對所述目標圖像序列中的運動目標進行目標增強，以及抑制所述目標圖像序列中的背景殘差，得到增強目標圖像序列；

通過自適應閾值分割，確定所述增強目標圖像序列的候選目標集合；

通過計算所述候選目標集合中每個候選目標的目標運動速度和灰度外觀特征，確定所述候選目標集合中的真實目標。

在其中一個實施例中，還包括：獲取所述紅外圖像序列中相鄰兩幀圖像中對應點的位置坐標向量；根據所述位置坐標向量，確定所述相鄰兩幀圖像對應的單應性矩陣；根據所述單應性矩陣，將所述相鄰兩幀圖像轉化到同一坐標下，通過幀間差分抑制所述紅外圖像序列中幀間重疊區域背景。

在其中一個實施例中，還包括：確定非重疊區域的外邊緣為背景像素，將所述背景像素中的邊緣像素點確定為背景種子點；采用快速最小障礙距離度量，確定所述紅外圖像序列中當前圖像中其他像素點與所述背景種子點的最小障礙距離；根據所述最小障礙距離確定其他像素點與所述背景種子點的相似度，根據相似度滿足條件的其他像素點，抑制所述紅外圖像序列中幀間非重疊區域背景。