[發明專利]紅外熱成像圖像中目標的追尋方法和裝置

在審

• 申請號: 202011431864.0
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112509004A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 周賢偉;石碰;許金燕;左昉;蔣濤
• 申請（專利權）人: 北京集光通達科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/70;G06T7/11;G06T7/155;G06K9/62;G01J5/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 趙萬凱

本申請涉及一種紅外熱成像圖像中目標的追尋方法和裝置，該方法包括：讀取紅外熱成像圖像的多幀圖像，并在當前幀圖像中初始化第一搜索窗；在當前幀圖像中確定目標區域并建立目標模型；在當前幀圖像后的各幀圖像中確定候選目標區域并建立候選模型；在當前幀圖像中，基于目標模型和候選模型確定當前幀圖像中目標的質心位置；基于當前幀圖像中目標的質心位置調整第一搜索窗的大小；以調整后的第一搜索窗的質心作為當前幀圖像后下一幀圖像的第二搜索窗的中心，并重復上述步驟在下一幀圖像中確定第二搜索窗的大小，以完成對紅外熱成像圖像中目標的追尋。本申請能夠提高對快速移動的目標對象進行定位及追蹤的精度。

技術領域

本申請涉及紅外熱成像監測技術領域，尤其是涉及一種紅外熱成像圖像中目標的追尋方法和裝置。

背景技術

在采用Mean Shift算法對紅外熱成像中的目標對象進行追尋時，當目標對象在進行快速運動時，不能準確地對該目標對象進行準確追尋。

發明內容

為了提高對快速移動的目標對象進行定位及追蹤的精度，本申請提供一種紅外熱成像圖像中目標的追尋方法和裝置。

第一方面，本申請提供了一種紅外熱成像目標追尋方法，包括：

讀取紅外熱成像的多幀圖像，并在當前幀圖像中初始化第一搜索窗；

在所述當前幀圖像中確定目標區域，建立所述目標區域內目標的灰度特征值的概率分布模型，作為目標模型；

在所述當前幀圖像后的各幀圖像中確定候選目標區域，建立所述候選目標區域內目標的灰度特征值的概率分布模型，作為候選模型；

在所述當前幀圖像中，基于所述目標模型和所述候選模型確定所述當前幀圖像中目標的質心位置；

基于所述當前幀圖像中目標的質心位置調整所述第一搜索窗的大小；

以調整后的所述第一搜索窗的質心作為所述當前幀圖像后下一幀圖像的第二搜索窗的中心，并重復上述步驟在所述下一幀圖像中確定所述第二搜索窗的大小，以完成對所述紅外熱成像中目標的追尋。

優選的，所述基于所述目標模型和所述候選模型確定所述當前幀圖像中目標的質心位置，包括：

計算所述目標模型和所述候選模型的相似度；

在所述相似度小于預設啟動門限時，則采用Mean Shift算法確定所述當前幀圖像中目標的質心位置；

在所述相似度大于預設啟動門限時，則采用粒子濾波算法來確定所述當前幀圖像中目標的質心位置。

優選的，所述結合粒子濾波算法來確定所述當前幀圖像中目標的質心位置，包括：

粒子種群初始化：以所述當前幀圖像中目標的外接矩形作為目標模板，在所述當前幀圖像中，以所述目標模板的中心為圓心、半徑為R內范圍內進行均勻采用，將每次采樣得到的點的坐標作為每個粒子的坐標，在k＝0時刻對粒子的樣本集進行N個均勻采用，每一個粒子的初始權值為選取一階自然回歸過程作為系統狀態粒子的轉移模型，來建立目標模型；

進行重要性采樣，更新粒子重要性權重：由先驗分布

采樣粒子集

更新粒子重要性權重

其中，z_k為k時刻的觀測值，x_k為k時刻的系統狀態向量，為似然函數，

重要性權值歸一化，計算累計概率

輸出當前狀態的估計