[發明專利]一種紅外遙感圖像在軌艦船檢測方法

在審

• 申請號: 202110565293.8
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113192059A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 韓傳釗;丁榮莉;時春雨;朱子亨;張曼
• 申請（專利權）人: 北京市遙感信息研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/187;G06T7/62
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種紅外遙感圖像在軌艦船檢測方法，該方法包括：獲取目標區域的紅外遙感圖像數據并進行預處理；根據多尺度灰度差分算法進行圖像增強；采用自適應閾值分割提取疑似目標候選區域；基于艦船幾何特征在目標候選區域內提取目標艦船的檢測結果。該方法中首先需對紅外圖像進行預處理，解決紅外成像過程中的質量問題，為后續目標檢測提供優質圖像；可顯著降低檢測難度，且使得整個紅外目標檢測流程更為完善；其次基于多尺度灰度差分能在增強目標和背景對比度的同時解決紅外圖像晝夜雙極性問題。然后通過自適應閾值分割能有效提取疑似目標候選區域；最后基于艦船特性進行艦船鑒別可降低虛警率；檢測性能優且復雜度低，適用于硬件實現。

技術領域

本發明涉及圖像目標檢測領域，具體涉及一種紅外遙感圖像在軌艦船檢測方法。

背景技術

由于紅外成像系統的復雜性和局限性，在紅外焦平面探測器、信號驅動和處理電路、光學系統等方面引入噪聲，紅外圖像存在盲元、條帶噪聲、動態分布范圍較窄等特點。目前基于紅外衛星獲得的遙感圖像，將其用于目標識別，尤其用于對艦船的目標識別，對于艦船作為海上檢測運輸載體和重要軍事目標，其檢測識別具有深遠的現實意義。

但紅外遙感圖像易受太陽耀斑、云層變化及海洋波浪等天氣變化干擾，造成對艦船的檢測過程中虛警率高；僅僅采用傳統的閾值分割方法和統計方法已不再適用于復雜背景的紅外圖像和艦船目標檢測。

同時星上硬件架構與地面計算機的處理架構存在較大差異，存儲資源和運算資源受限，傳統的閾值分割方法和統計方法復雜度也較高。

因此，如何提高紅外遙感圖像的艦船目標檢測的準確率，以及降低算法的復雜度，是同行從業人員亟待解決的問題。

發明內容

鑒于現有的艦船檢測方法都存在一定程度的虛警率和準確率不足之處，本發明提供了一種紅外遙感圖像在軌艦船檢測方法，該方法可準確、實時的檢測紅外遙感圖像艦船，能夠彌補上述缺陷。

本發明實施例提供一種紅外遙感圖像在軌艦船檢測方法，包括：

步驟1：獲取目標區域的紅外遙感圖像數據并進行預處理；

步驟2：將經預處理后的紅外遙感圖像，根據多尺度灰度差分算法進行圖像增強；

步驟3：將圖像增強后的紅外遙感圖像，采用自適應閾值分割提取疑似目標候選區域；

步驟4：基于艦船幾何特征在所述目標候選區域內提取目標艦船的檢測結果。

進一步地，所述步驟1包括：

步驟11：對獲取目標區域的紅外遙感圖像進行盲元校正，去除圖像中的死像元和過熱像元；

步驟12：對所述紅外遙感圖像進行非均勻校正；

步驟13：對所述紅外遙感圖像進行動態范圍調整，改變圖像的灰度分布范圍或者將其映射到其他灰度區間。

進一步地，所述步驟11包括：

步驟111：構建盲元標記表；如果像元為盲元，則標記為第一符號，若為非盲元，則標記為第二符號；

步驟112：按列讀取盲元標記表，若為盲元，則判斷盲元的位置是否為邊緣像素或者中間像素；

步驟113：若為邊緣像素，則用若干列之內的最近鄰非盲元位置像元進行替代；若為中間像素，則利用盲元左、右若干列內最近鄰的非盲元像元進行線性加權補償，權值根據與該像素的距離決定。

進一步地，所述步驟12包括：

步驟121：在黑體溫度為T₁時，采集N幀圖像數據，對每一個像元取N幀平均響應為：