[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于自適應(yīng)模型集成的無(wú)人機(jī)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110665950.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113313058B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾國(guó)奇;朱晨曦;雷耀麟;馬駿一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06V20/17
• 分類(lèi)號(hào): G06V20/17;G06V10/56;G06V10/74
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 易卜

1.一種基于自適應(yīng)模型集成的無(wú)人機(jī)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，具體步驟如下：

首先，利用目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)特征提取網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到符合不同限制條件的m個(gè)檢測(cè)子模型；m≥2；

然后，無(wú)人機(jī)在不同的高度下分別進(jìn)行日間作業(yè)與夜間作業(yè)的拍攝，并對(duì)所有的拍攝圖像樣本都進(jìn)行標(biāo)注，總共得到2*n組圖像集；

2*n組圖像集為A＝{A₁,A₁′,A₂,A₂′,...,A_n,A_n′}；A_n為第n個(gè)高度下日間作業(yè)拍攝的所有幀圖像的集合；A_n′為第n個(gè)高度下夜間作業(yè)拍攝的所有幀圖像的集合；

針對(duì)每個(gè)高度，將該高度對(duì)應(yīng)日間與夜間作業(yè)的2組圖像集中所有目標(biāo)標(biāo)注的邊框面積，取平均值作為該高度下對(duì)應(yīng)的高度指標(biāo)，共得到n個(gè)高度指標(biāo)；

同時(shí)，將2*n組帶有標(biāo)注信息的圖像集，分別輸入每個(gè)子模型進(jìn)行coco測(cè)評(píng)指標(biāo)的測(cè)試，得到測(cè)評(píng)表；

接著，無(wú)人機(jī)在實(shí)際的固定作業(yè)條件下飛行拍攝，得到作業(yè)區(qū)域的照片流，將每張圖片分別送入m個(gè)子模型中得到該圖片的m個(gè)檢測(cè)結(jié)果；每個(gè)檢測(cè)結(jié)果中都包含不同個(gè)數(shù)的目標(biāo)以及對(duì)應(yīng)的目標(biāo)邊框；

針對(duì)當(dāng)前圖片Q，利用m個(gè)檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算該圖片Q的目標(biāo)邊框面積平均值，并與n個(gè)高度指標(biāo)一一進(jìn)行相似度比較，得到圖片Q的相似度集合Sim；

同時(shí)，將照片流的每張圖片分別轉(zhuǎn)換為灰度圖，逐張遍歷各灰度圖上的所有像素點(diǎn)，判斷當(dāng)前圖片Q上的像素點(diǎn)I_i,j的灰度值P_i,j是否小于預(yù)先設(shè)定的明暗閾值DS，如果是，將像素點(diǎn)I_i,j判定為暗點(diǎn)D，否則，將像素點(diǎn)I_i,j判定為明點(diǎn)D′，得到圖片Q的明暗標(biāo)志DF；

從相似度集合Sim中選擇最大值，即為與當(dāng)前作業(yè)條件最匹配的高度；根據(jù)明暗標(biāo)志DF匹配當(dāng)前作業(yè)條件的日間或夜間；兩個(gè)匹配都符合的編號(hào)組成集合Matched_index；針對(duì)每個(gè)圖片，根據(jù)集合Matched_index中的數(shù)據(jù)集編號(hào)帶入m個(gè)子模型中，通過(guò)查找測(cè)評(píng)表，得到測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)S_matched集合，并進(jìn)行歸一化，計(jì)算各個(gè)子模型的加權(quán)融合權(quán)重W；

最后，利用各子模型的加權(quán)融合權(quán)重W，分別計(jì)算圖片Q中各目標(biāo)的置信度C及各目標(biāo)邊框修正后的檢測(cè)框，實(shí)現(xiàn)對(duì)航拍圖像的目標(biāo)檢測(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)模型集成的無(wú)人機(jī)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的限制條件包括：天氣條件，模型差異性，以及對(duì)大中小目標(biāo)不同的敏感度。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)模型集成的無(wú)人機(jī)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的標(biāo)注是指：每幀圖像中都包括若干目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)都分別利用邊框進(jìn)行標(biāo)注。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)模型集成的無(wú)人機(jī)航拍圖像目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述的測(cè)評(píng)表中每個(gè)模型下，每個(gè)高度分別對(duì)應(yīng)日間作業(yè)或夜間作業(yè)，日間或夜間作業(yè)分別對(duì)應(yīng)各自的測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)；測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)為0到1之間的數(shù)。