[發明專利]一種地基凝視紅外成像弱小目標智能識別方法

有效

• 申請號: 202011376400.4
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112464933B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 劉文;白俊奇;徐勇;石林;王幸鵬;郝晶晶
• 申請（專利權）人: 南京萊斯電子設備有限公司
• 主分類號: G06V10/25
• 分類號: G06V10/25;G06V10/80;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08;G06V10/764
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

1.一種地基凝視紅外成像弱小目標智能識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，利用紅外跟蹤設備采集視頻，獲取圖像I_k，I_k為視頻中第k幀圖像，k為視頻幀數編號；

步驟2，對第k幀圖像進行當前幀潛在目標分析，分別進行點特征提取、邊緣特征提取并進行融合得到第k幀圖像的潛在目標檢測結果集合；

步驟3，基于連續m幀圖像收集到的潛在目標檢測結果集合為{P_k-m,P_k-m+1,…,P_k}，其中P_k為第k幀圖像檢測結果的集合，即P_k＝{Rect₁，Rect₂，…Rect_n}，Rect_n為第n個檢測結果，通過在圖像中的一個矩形表述，即Rect＝{X,Y,Width,Height}，X、Y分別表示矩形在圖像中橫坐標位置、縱坐標位置，Width、Height分別代表矩形寬、高；下標mk-1，對潛在目標進行多幀數據分析，以位置及形狀相關度進行數據穩定性判定，最終獲取第k幀圖像中潛在候選目標T_k；并基于T_k中的目標平均尺寸信息，將T_k區分為點目標與面目標其中代表一個點目標多幀累計形成的潛在目標運動軌跡，下標s1代表第k幀共有s1個點目標，代表一個面目標多幀累計形成的潛在目標運動軌跡，下標s2代表第k幀共有s2個面目標；

步驟4，確定感興趣識別區域；

步驟5，將感興趣識別區域中圖像分為點目標、面目標，進行卷積網絡目標識別；

步驟3包括：第k幀時，已積累了連續m幀潛在目標位置分析結果，即：{{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+1,{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+2，…，{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k}，從{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+1開始，計算后續幀間位置的相關性，用{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+1中的每一個Rect_r構建一個候選的潛在目標，得到{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_r}_k-m+1，對于每一個CandiT_r，CandiT即候選目標軌跡r，它初始是由{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+1建立，第二幀之后，為與現有軌跡關聯的Rect會初始化為新的候選軌跡，下標r代表了共有r個這樣的候選目標軌跡，從第k-m+1幀開始往后追溯，直到第k幀，追溯方法是對比{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_r}_k-m+1中目標的位置，與{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+2中的位置，直線像素距離是否小于門限Disgate,Disgate，如果存在小于門限的外接矩形，則在CandiT_r中加入新周期關聯點，否則該周期記為空點，如果{Rect₁,Rect₂,…,Rect_r}_k-m+2有一個Rect_r不與{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_r}_k-m+1中任意一個CandiT_r關聯，則該Rect_r產生一個新的CandiT_r，并加入候選的潛在目標集合中，得到{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_r2}_k-m+2，依次類推得到{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_rm}_k,檢查{CandiT₁,CandiT₂,…,CandiT_rm}_k中的目標各個CandiT_rm，CandiT_rm即第k幀時應有的候選潛在目標軌跡，下標rm代表共有rm個候選潛在目標軌跡，用空點數除以周期數m得到空點率，對于空點率大于關聯門限ASSOGATE的候選潛在目標進行剔除，剩下的候選潛在目標構成潛在目標集合{T₁,T₂,…,T_s}_k，最后根據T_s中每一幀關聯的Rect_r的大小取得的區域寬度與區域高度，確定T_s的尺寸參數，尺寸基于面積進行度量，T_s代表一個潛在目標軌跡，下標s代表共有s個這樣的潛在目標軌跡，如果T_s面積小于門限AreaGate則將T歸類為點目標，大于門限AreaGate則將T_s歸類為面目標，得到點目標與面目標潛在區域；

步驟4包括：對于包含第k幀潛在目標位置信息的集合與對于每一個T_s中包含各目標出現總幀數參數p，T_s目標每存在一幀p的計數值加1，當第k幀時，p滿足為指定識別周期Period固定周期的整數倍時，以T_s位置中對應目標為中心，成比例截取圖像I_k中的一小部分圖像R_k，對于點目標，R_k圖像寬度高度其中Height_T點分別為T_s對應的點目標最新幀檢測結果矩形的寬度和高度；對于面目標，R_k圖像寬度高度其中Height_T面分別為T_s對應的面目標最新幀檢測結果矩形的寬度和高度，從而得到感興趣識別區域{ROIRect₁,ROIRect₂,…,ROIRect_t}_k，ROIRect_t為第K幀的第t個感興趣區域結果，其結構表征一個矩形區域，下標t代表共有t個這樣的感興趣區域。