[發明專利]基于時空空隙度的物體檢測方法、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202310018926.2
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN115932863A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 謝翔;鄒少鋒;李國林;張春;賈雯
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S7/539
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 曾昭毅

本申請提供一種基于時空空隙度的物體檢測方法、電子設備及存儲介質，所述方法包括：通過獲得目標區域中具有時間序列的多幀回波圖，構造每幀回波圖對應的回波金字塔以獲得每幀回波圖空間維度上的多尺度觀測；基于回波金字塔，沿時間維度進行相同空間尺度下的觀測，得到多尺度觀測下的時空空隙度圖，根據時空空隙度圖確定目標區域中的目標物體。本申請提供的方法能夠提高基于時空空隙度的物體檢測結果的準確率。

技術領域

本申請涉及主動聲吶技術領域，特別是指一種基于時空空隙度的物體檢測方法、電子設備及存儲介質。

背景技術

主動聲吶(active?sonar)是一種水聲設備，通常應用于水下監視、港口保護等領域，可以通過主動發送聲波信號后接收物體的反向散射來探測水中物體，例如潛水員、無人水下航行器等入侵目標，從而保護重要的軍事和商業設備。但是淺水環境中的水下地形、沉積物、魚、水面波浪等雜波散射體，會對主動聲吶信號的反向散射產生高強度的波動混響，從而難以在主動聲吶回波圖中區分雜波散射體與入侵目標的運動軌跡，導致主動聲吶探測水下物體的準確率的降低。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種基于時空空隙度的物體檢測方法、電子設備及存儲介質，能夠解決無法有效區分主動聲吶回波圖中目標物體和雜波散射體的混響的問題，提高基于時空空隙度的主動聲吶探測水下物體檢測結果的準確率。

所述基于時空空隙度的物體檢測方法包括：獲取目標區域的多張原始回波圖，每張原始回波圖對應一個時間標簽；構造每張原始回波圖對應的回波金字塔，所述回波金字塔包含對應的原始回波圖的多張低分辨率回波圖，所述回波金字塔中的每張圖像對應一個層級標簽；基于所述時間標簽，計算多個回波金字塔中預設層級標簽對應的圖像之間的時空空隙度，得到時空空隙度圖；根據所述時空空隙度圖確定所述目標區域中的目標物體。

可選地，所述構造每張原始回波圖對應的回波金字塔包括：對所述每張原始回波圖進行預設次數的降低分辨率處理，獲得每張原始回波圖的多張多尺度的所述低分辨率回波圖；利用每張原始回波圖與對應的多張低分辨率回波圖構建所述回波金字塔。

可選地，所述降低分辨率處理包括低通濾波處理與下采樣處理。

可選地，所述對每張原始回波圖進行預設次數的降低分辨率處理包括：利用高斯濾波器對原始回波圖I₀進行高斯濾波處理，得到低分辨率回波圖I₁；利用高斯濾波器對低分辨率回波圖I_l-1進行高斯濾波處理，得到低分辨率回波圖I_l，其中，其中，l∈{1,2,3,…,L}，L表示所述預設次數；G(m,n)表示大小為(2c+1)×(2c+1)且標準差σ＝c的高斯窗；*表示卷積操作，I_l(i,j)表示低分辨率回波圖I_l中位置(i,j)處的回波，I_l-1表示低分辨率回波圖I_l-1中位置(2i-1-m,2j-1-n)處的回波。

可選地，所述利用每張原始回波圖與對應的多張低分辨率回波圖構建所述回波金字塔，包括：將原始回波圖I₀作為所述回波金字塔的第零級，將低分辨率回波圖I_l作為所述回波金字塔的第l級，構建得到共L+1級的所述回波金字塔，所述回波金字塔中第l級圖像對應的層級標簽為l。

可選地，所述基于所述時間標簽，計算多個回波金字塔中預設層級標簽對應的圖像之間的時空空隙度，包括：基于滑動窗口算法以及所述時間標簽的先后順序，利用預設的滑動窗口在所述多個回波金字塔的多個第l級中的圖像之間滑動，計算得到第l級對應的圖像之間的時空空隙度。