[發明專利]一種基于局部鄰域特征的紅外地物檢測方法

有效

• 申請號: 202010170005.4
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111444785B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 朱偉;劉羽;王運澤;王幸鵬;苗鋒;杜瀚宇;翟尚禮;吳歡
• 申請（專利權）人: 南京萊斯電子設備有限公司
• 主分類號: G06V20/52
• 分類號: G06V20/52;G06V10/30;G06V10/34;G06V10/44;G06V10/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發明提供了一種基于局部鄰域特征的紅外地物檢測方法，通過對紅外圖像利用鄰域距離濾波器模板進行卷積操作，之后圖像通過去脈沖累計直方圖統計，確定用于Canny邊緣檢測的閾值，進而獲取紅外圖像的邊緣圖像。利用圖像的邊緣信息進行數據分析，利用地物位于圖像下方的特性，劃分出地物與天空的水平分界線，對邊緣圖像的水平分界線下方部分按列進行遍歷，獲取地物與天空的分界線，對于無邊緣信息的列需要進行極值判斷，最后對分界線進行平滑濾波，減小因噪聲而引起的邊界線跳變。

技術領域

本發明屬于紅外圖像處理領域，尤其涉及一種基于局部鄰域特征的紅外地物檢測方法。

背景技術

日益增多的飛行器使得天空不再那么平靜，在科技帶來便利的同時，也給空防領域帶來了一定的麻煩，而伴隨著空中光線的變化，利用可見光相機檢測空中飛行物變得困難，因此采用紅外熱像儀來檢測空中飛行物是目前采用較為廣泛的方案，然而由于飛行器一般飛的高度較高，且空中監測范圍又比較廣，所以一般飛行器當可以當作點目標，而此時地物會成為干擾對空小目標監測的一個重要噪聲來源，絕大部分研究者通常是從抑制噪聲的角度出發解決這個問題。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種基于局部鄰域特征的紅外地物檢測方法，包括如下步驟：

步驟1，進行距離鄰域濾波；

步驟2，進行去脈沖累計直方圖統計；

步驟3，進行Canny邊緣檢測；

步驟4，通過邊緣間斷信息獲取水平分界線；

步驟5，通過條件判斷獲取精確分界線；

步驟6，對邊界值曲線進行平滑處理。

步驟1包括：定義3*3的濾波器模板，設定濾波器模板中心距離為1，通過計算其余位置到中心位置的歐氏距離，歸一化并設置為模板的濾波器系數，獲取紅外圖像img1，利用定義的濾波器模板對紅外圖像img1進行卷積操作，得到紅外圖像img2。

步驟1中，自定義3*3濾波器模板系數用二維數組filter[3][3]來表示，則通過自定義中心距離為1，其余位置利用距離中心的歐式距離的倒數來表示，并歸一化，則有：

步驟2包括：

步驟2-1，令一維數組hist[256]存儲紅外圖像img2的直方圖結果，即hist[i]表示的是紅外圖像img2中像素灰度值為i的像素個數，0＝i256，i為整數，進行如下去脈沖操作：遍歷hist[256]，有：

其中符號？和:是借用C語言的條件表達式，如果問號前的運算式為真，則返回冒號前的值，否則返回冒號后的值。

步驟2-2，經過步驟2-1的處理后再次統計直方圖數據，利用經過步驟2-1處理后的直方圖數據得到累計直方圖。

步驟3包括：取Canny邊緣檢測的低閾值T(該取值為動態取值，根據每幅圖像計算出來的累計直方圖不同而變化，如果T的取值小于15，令T＝15)為累計直方圖大于等于0.3倍處的灰度值，高閾值取為3*T，對紅外圖像img2進行Canny邊緣檢測，得到邊緣圖像img3。

步驟4包括：對步驟3得到的邊緣圖像img3，從下往上遍歷每一行，將非零的邊緣值進行數量統計，得到一個長度為邊緣圖像高度的數組Arr，利用Arr的連續間斷信息得到地物與天空的水平分界線。

步驟4中，-結合數組Arr中的值進行分析，令整數num表示如下：

num＝[|i-255|^0.25]

其中表達式中的[]表示向下取整，對于Arr[i]，有：