[發明專利]一種應用于紅外全景系統的虛假目標識別方法及存儲介質

有效

• 申請號: 202010979847.4
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112257505B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 張晉;宋治杭;朱亮;林丹丹;李偉;杜欣悅;李銳華;張雁偉;林宇;范洪波
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/764
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種應用于紅外全景系統的虛假目標識別方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，選取前后相鄰兩幀紅外全景圖像I和J，利用二值化將圖像中高亮目標事先提取出來，以避免下一步操作中無法選擇目標像素點u；包括：

(1)為圖像I和J分別建立金字塔表達和把原始圖像作為第0層，通過高斯濾波并令寬高縮小2^L倍的圖像作為第L層，多層圖像組合類似金字塔；

(2)初始化最高層光流的初始值

g^Lm＝[0?0]^T

For：L＝L_m；L≥0；L--；

(3)計算圖像I^L中像素點u對應的位置

(4)計算圖像I^L在x方向的梯度

(5)計算圖像I^L在y方向的梯度

(6)計算空間矩陣

其中：w_x,w_y是像素點u處具有相同光流值的領域大小，w_x表示x方向的寬度，w_y表示y方向的寬度；

(7)初始化LK光流迭代初始值

d⁰＝[0?0]^T

Fork＝1；k≤K(min(K|η^K＜threshold))；k++其中：I與J分別表示相鄰前后兩幀圖像，δI^k(x,y)是在坐標(x,y)處前后兩幀圖像的差異；與分別是處于圖像金字塔第L層的前幀圖像J中(x,y)位置處在x與y方向的光流分量；與分別是處于圖像金字塔第L層的前幀圖像J中(x,y)位置處的在第k-1次迭代時的在x與y方向的光流分量；

(8)計算圖像差異

(9)計算匹配差異向量

η^k＝G^-1b_k；

(10)計算光流并為下一次迭代提供初始值

d^k＝d^k-1+η^k；

(11)結束k上的迭代，得到第L層圖像上的光流優化值

d^L＝d^k；

并為第L-1層圖像提供光流初始值

g^L-1＝2(g^L+d^L)；

(12)結束L上的迭代，最終計算得到光流

d＝g⁰+d⁰；

(13)圖像J中對應點坐標

v＝u+d；

步驟2，求得前幀圖像I中目標區域像素點u在前后兩幀圖像對應的光流d，以及該像素點在后幀圖像J中的位置v；其中光流d為一個二維向量，該向量標識圖像平面內由位置u指向位置v的運動位移；針對圖像I中經過二值化后獲得的目標區域，每個區域選擇m個像素點(u₁,u₂,……,u_m)；對于每一個像素點u_i，按照步驟1中方法得到對應的光流d(u_i),然后利用算術平均值來求取對應目標區域Φ的光流d_Φ:

步驟3，設令表示光流向量的大小，令θ表示光流向量的方向，其中

創建向量用于重表達光流，目的在于后續根據光流區分真實運動目標與靜止虛假目標；其中：(x,y)是像素點u在前后兩幅圖像對應光流的坐標；

步驟4，經過對目標區域Φ的確定以及對應光流的計算，實現對所有目標區域的光流向量d_Φi進行重表達，這其中既包含真實運動目標也包含需要剔除的虛假目標；所述虛假目標光流與真實目標光流在方向與大小兩個方面存在顯著不同，具體表現為：

(1)虛假目標標識運動位移的光流方向會高度趨同，而真實運動物體運動方向高度離散；

(2)虛假目標表征位移大小的光流向量的模值應為N個像素；

接下來對目標光流向量L進行二分類，最終把類別1的真實運動目標與類別2的虛假靜止目標分開：

(1)初始化聚類中心m₁、m₂,具體做法m₁在大于K₁的光流向量中隨機選擇一個，m₂在|d|值小于K₂的光流向量中隨機選擇一個；

(2)設步驟4最終得到N個表征目標運動的光流向量建立2*N的隸屬矩陣U,如果第i個光流向量屬于類別k，其中：k＝1、2；則U中對應的元素U_ik為1，否則，該元素為0，判別依據如下：

其中：x_i為第i個目標的光流向量；

(3)重置聚類中心

其中：N_k為類別k中光流向量的個數；為N個表征目標運動的光流向量中的第i個；Γ_k為二分類中的類別k，k＝1，2；

(4)返回步驟(2)，持續迭代多次。