[發明專利]無人艇感知系統檢測方法

在審

• 申請號: 202211111696.6
• 申請日: 2022-09-13
• 公開（公告）號: CN115527104A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉星;楊冰;霍清華;李建益;馮卡力
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍士官學校
• 主分類號: G06V20/05
• 分類號: G06V20/05;G06V20/40;G06V10/26;G06V10/30;G06V10/34;G06V10/44;G06V10/764;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 范琪美

1.一種無人艇感知系統檢測方法，包括

根據傳感器捕捉的初始視頻圖像獲得初始背景圖像；

將傳感器捕捉的當前輸入幀圖像于所述初始背景圖像比較以獲得移動目標或更新所述初始背景圖像；

其中，所述根據傳感器捕捉的視頻圖像獲得初始背景圖像中，所述初始背景圖像的獲取方法包括以下步驟：

獲得所述初始視頻圖像中N幀圖像的平均值Mean(x,y)和平均差MD(x,y)；

將第N+1幀圖像的像素值替代第N幀圖像中變化較大的像素值，若|I_i(x,y)-Mean(x,y)|＞μMD(x,y),則；

計算替代后的N幀圖像的平均值，此平均值即為初始背景圖像的像素值；

其中，i＝0,1,2,...,N；μ＝2.5。

2.根據權利要求1所述的一種無人艇感知系統檢測方法，其特征在于，所述平均值Mean(x,y)的計算公式如下：

其中，I為像素值。

3.根據權利要求1所述的一種無人艇感知系統檢測方法，其特征在于，所述平均差MD(x,y)的計算公式如下：

MD(x,y)＝D(x,y)/N。

4.根據權利要求1所述的一種無人艇感知系統檢測方法，其特征在于，所述計算替代后的N幀圖像的平均值，此平均值即為初始背景圖像的像素值中，替代后的N幀圖像的平均值的計算公式如下：

5.根據權利要求1所述的一種無人艇感知系統檢測方法，其特征在于，所述將傳感器捕捉的當前輸入幀圖像于所述初始背景圖像比較以獲得移動目標或更新所述初始背景圖像，包括以下步驟：

將所述初始背景圖像和所述當前輸入幀圖像進行稀疏表示：

對得到的稀疏系數進行測量得到所述初始背景圖像和所述當前輸入幀圖像的壓縮測量值：

y_bn＝Φθ_bn

y_tn＝Φθ_tn

其中，n表示時刻，n＝0,1,2,3........，

獲取n+1時刻背景圖像的壓縮測量值：

其中，I_n代表當前輸入幀圖像，B_n代表背景圖像，y_tn是當前輸入幀圖像I_n的壓縮測量值，y_bn是背景圖像B_n的壓縮測量值，y_bn+1是n+1時刻的背景圖像B_n+1的壓縮測量值；表示模型的更新速度，是一個常數，滿足01，其倒數表示衰減過程中的時間常數，一般是經驗值；M表示壓縮測量值的個數；i代表相應壓縮測量值的位置；y_b0是初始背景圖像的壓縮測量值；

在位置i處，如果條件滿足下式，則表明在此位置有移動目標：

|y_tn+1(i)-y_tn(i)|＞T_n+1(i)

其中，T_n+1(i)是一個實時更新的閾值，其更新策略如下式表示：

其中，a是一個接近1的整數，閾值T_n+1(i)的大小可以通過改變a的值來調整；

當前輸入圖像和背景圖像的測量值差值定義為：

r_tn＝||y_tn(i)-y_bn(i)||₂

將差值大小根據閾值進行判定，將差分圖像中相應的測量值歸入前景或背景，設判定目標函數為：

若當前輸入圖像和背景圖像的測量值差值小于設定的閾值，則判定為背景的測量值，否則判定為前景目標的測量值。