[發明專利]應用于可見光模態的自適應激光信息高速檢測處理方法

有效

• 申請號: 202010178844.0
• 申請日: 2020-03-15
• 公開（公告）號: CN111383260B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 邢萬里;張弘;袁丁;陳浩;楊一帆;劉翰陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/66
• 分類號: G06T7/66;G06T5/00;G06T5/30;G06V10/28
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 劉麗麗;劉蘭芳

本發明屬于圖像處理技術領域，公開了一種應用于可見光模態的自適應激光信息高速檢測處理方法，對圖像幀進行幀間融合，將得到的幀間融合圖和前一圖像幀做差得到幀間差分圖，將幀間差分圖中的像素點從大到小排列與給定閾值比較，并設置自適應閾值對幀間差分圖進行二值化得到幀間二值化圖，再進行圖像形態學處理，并用局部投票機制劃分區域，最后通過像素點鄰域內其他像素點灰度值分布情況，判斷新起點是否繼續向前移動，當移動后的坐標點鄰域內白色像素點數量小于規定的閾值時則不移動，移動前的點即為最終激光光斑的中心點。本發明用于對圖像中激光信息進行高速檢測判斷是否有激光照射情況，并對其中心點快速定位。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種應用于可見光模態的自適應激光信息高速檢測處理方法。

背景技術

隨著信息技術的發展和大數據技術的普及，數據融合的理論基礎在不斷成熟，促進了多模態融合技術的發展，作為多模態融合技術的一部分，可見光模態可以采集到人眼能夠觀察到的顏色信息，圖像的紋理細節更為密集，同時可以使人們更有效快速的辨別熱輻射信息較低的目標。激光信息在可見光模態下具有較為明顯的表現形式，而且激光由于其單色性、相干性好，方向性好、亮度高的特點，在軍事方面具有很廣闊的應用前景，其中為了對遠處目標進行標記，軍事上通常使用激光標記的方式來進行相關軍事設備的對準，這表明激光光斑中心定位的精度高低，決定了相關軍事裝備(例如激光武器)的精準程度，同時考慮到激光投射的位置都是幾公里外的場景，隨著距離的增加，激光亮度會隨之衰減，長焦相機采集的圖像質量也會下降，會帶有明顯的噪聲，因此能否克服長焦相機采集視頻的中的噪聲，減少激光光斑錯誤識別，并且在遠距離處仍能檢測到的激光信息以及定位激光光斑中心，這是一個很重要的課題。

發明內容

本發明的目的，在于要提供一種應用于可見光模態的自適應激光信息高速檢測處理方法，在可見光模態下，利用CCD相機采集實際圖像，通過DSP嵌入式處理器平臺進行運算，對圖像中的激光信息進行高速檢測并且對其中心點進行定位。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方案如下：

應用于可見光模態的自適應激光信息高速檢測處理方法，包括依次進行的以下步驟：

S1、在激光光斑檢測軟件中輸入在可見光模態下CCD相機實時采集的灰度圖像幀，對灰度圖像幀進行幀間融合操作，生成幀間融合圖，然后將幀間融合圖和前一灰度圖像幀進行相減差分，得到幀間融合圖和前一灰度圖像幀間的幀間差分圖；

S2、將幀間差分圖中的像素點按照數值從大到小排列，選取第10至第20個數值中的任意一個，并將其值記為T_i，10≤i≤20；給定固定閾值P₁，10≤P₁≤30，將T_i與固定閾值P₁進行比較，若T_i大于等于固定閾值P₁則繼續下一步，否則認為當前灰度圖像幀沒有激光照射情況，返回步驟S1，并且輸入新的灰度圖像幀，重新進行檢測；

S3、設置自適應閾值為P₂，0.2×T_i≤P₂≤0.5×T_i，對幀間差分圖進行二值化，針對幀間差分圖中大于等于P₂的像素點的灰度值分割為255，記為白色像素點，否則為0，記為黑色像素點，得到幀間二值化圖；

S4、對幀間二值化圖使用圖像形態學處理方式，利用M×M，2≤M≤5的形態學算子，對幀間二值化圖進行腐蝕操作，然后進行膨脹操作，消除噪聲點；

S5、使用局部投票機制進行劃分區域，把幀間二值化圖劃分成多個大小為N×N，3≤N≤5像素點的區域，并統計每個區域的白色像素點；設置白色像素點數量的閾值為P₃，0≤P₃≤N×N，若各個劃分區域內的白色像素點數小于該閾值P₃時，則認為當前灰度圖像幀沒有激光照射情況，返回步驟S1，并且輸入新的灰度圖像幀，重新進行檢測；