[發(fā)明專利]基于光學(xué)目標(biāo)一維曲線波峰特征提取的多目標(biāo)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210206105.7
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114580532B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王拯洲;魏際同;郭嘉富;王力;王偉;李剛;弋東馳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G06V10/764
• 分類號(hào): G06V10/764;G06T5/30;G06T7/187;G06V10/40
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

1.一種基于光學(xué)目標(biāo)一維曲線波峰特征提取的多目標(biāo)識(shí)別法，其特征在于，包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

步驟1：對(duì)采集的原始圖像進(jìn)行二值化

步驟2：數(shù)字形態(tài)學(xué)的膨脹運(yùn)算處理

使用數(shù)字形態(tài)學(xué)的膨脹運(yùn)算，將遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)可能出現(xiàn)的多個(gè)連通域合并為一個(gè)連通域，使得模擬光目標(biāo)和遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的連通域，分別統(tǒng)計(jì)模擬光目標(biāo)連通域以及遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)連通域的BLOB信息，BLOB信息包括光學(xué)目標(biāo)的區(qū)間、面積、中心位置、連通域在圖像XY方向尺寸；

步驟3：目標(biāo)分離

對(duì)模擬光目標(biāo)連通域以及遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)連通域各自對(duì)應(yīng)的原始圖像進(jìn)行裁剪，歸一化裁剪圖像尺寸；

步驟4：目標(biāo)識(shí)別

步驟4.1：分別提取兩幅剪裁圖像中中心位置的一維水平曲線，作為模擬光目標(biāo)一維水平曲線和遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)的一維水平曲線；

一維水平曲線的縱坐標(biāo)代表灰度值，橫坐標(biāo)為代表位置；

步驟4.2：搜索模擬光目標(biāo)一維水平曲線和遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)一維水平曲線的峰值；

步驟4.3：分別對(duì)兩個(gè)一維水平曲線進(jìn)行搜索，搜索方式為從最大波峰對(duì)應(yīng)位置開(kāi)始向兩邊搜索，得到對(duì)應(yīng)于最大波峰不同比例高度位置處的灰度值，并劃分有效波峰區(qū)間，統(tǒng)計(jì)有效波峰區(qū)間信息；

所述有效波峰區(qū)間為[Left30％，Right30％]，

Left30％代表最大波峰30％高度的最左側(cè)位置；Right30％代表最大波峰30％高度的最右側(cè)位置；

所述有效波峰區(qū)間信息包括波峰個(gè)數(shù)、波峰灰度值、波峰位置、有效區(qū)間最左側(cè)位置及該位置對(duì)應(yīng)的灰度值，以及有效區(qū)間最右側(cè)位置及該位置對(duì)應(yīng)的灰度值；

步驟4.4：判別模擬光目標(biāo)和遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)

根據(jù)步驟4.3獲取的有效波峰區(qū)間的波峰數(shù)量判斷，如果波峰個(gè)數(shù)為1，則為該曲線模擬光目標(biāo)；如果波峰個(gè)數(shù)大于1，說(shuō)明水平曲線包含多個(gè)波峰，在左邊上升沿和右面下降之沿間是存在波谷，則該曲線為遠(yuǎn)場(chǎng)目標(biāo)；

步驟4.5：計(jì)算縱向波峰系數(shù)，從而確定有效波峰區(qū)間內(nèi)各個(gè)波峰之間的波動(dòng)程度；

縱向波峰系數(shù)Pf_y的具體公式表示為：

式中，Peak_precent_30表示大于最大波峰30％高度對(duì)應(yīng)的灰度值，n表示所有灰度值大于Peak_precent_30的位置個(gè)數(shù)；

波峰系數(shù)越大，說(shuō)明波動(dòng)程度越小，對(duì)應(yīng)光斑分布越均勻；波峰系數(shù)越小，說(shuō)明波動(dòng)程度越大，對(duì)應(yīng)光斑分布越規(guī)則，條紋和紋理越明顯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光學(xué)目標(biāo)一維曲線波峰特征提取的多目標(biāo)識(shí)別法，其特征在于：還包括步驟4.6：搜索和標(biāo)識(shí)波峰所在區(qū)間；

步驟4.6.1：搜索和標(biāo)識(shí)第一波峰區(qū)間及相關(guān)信息

從第一波峰所在位置開(kāi)始，先向左邊搜索，直至搜索到的灰度值小于最大波峰灰度值的30％，將該位置記為第一波峰左邊界First_peak_lianxu_left；再向右邊搜索，直至搜索到的灰度值小于最大波峰灰度值的30％，將該位置記為第一波峰右邊界First_peak_lianxu_right，從而得到第一波峰區(qū)間為[First_peak_lianxu_left，F(xiàn)irst_peak_lianxu_righ]，并輸出第一波峰區(qū)間的相關(guān)信息；

所述輸出第一波峰區(qū)間的相關(guān)信息包括：第一波峰最大灰度值、位置以及區(qū)間長(zhǎng)度；

步驟4.6.2：將第一波峰有效區(qū)間[First_peak_lianxu_left,First_peak_lianxu_right]所在的曲線灰度值設(shè)置為0，并將刪除了第一波峰區(qū)間后的一維水平曲線記為a2_x；

步驟4.6.3：搜索和標(biāo)識(shí)第二波峰所在區(qū)間及相關(guān)信息

在曲線a2_x中，按照步驟4.6.1的方式搜尋第二波峰區(qū)間；從而得到第二波峰區(qū)間為:

[Second_peak_succ_left,Second_peak_succ_right]；

若存在第二波峰，則輸出第二波峰區(qū)間的相關(guān)信息；所述輸出第二波峰區(qū)間的相關(guān)信息包括：第二波峰最大灰度值、位置以及區(qū)間長(zhǎng)度。