一種基于全景視覺的艦船小目標(biāo)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一種全景可見光圖像序列中的小目標(biāo)檢測方法，特別是涉及一種海天背景下全景可見光圖像中的艦船小目標(biāo)檢測方法。包括如下步驟：（1）圖像預(yù)處理；（2）粗略提取海天線；（3）精確提取海天線；（4）在第三邊緣檢測圖中進(jìn)行第2次精確約束海天線區(qū)域；（5）檢測小目標(biāo)并在原始圖像中標(biāo)出小目標(biāo)的位置。目前全景視覺可見光圖像序列中的小目標(biāo)檢測并無有效方法，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于橢圓擬合的海天線提取方法提取全景視覺系統(tǒng)采集到的近似橢圓形的海天線，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種基于精確海天線區(qū)域約束的單窗口閾值法有效檢測海天線上突起的艦船小目標(biāo)。
【專利說明】一種基于全景視覺的艦船小目標(biāo)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及的是一種全景可見光圖像序列中的小目標(biāo)檢測方法，特別是涉及一種海天背景下全景可見光圖像中的艦船小目標(biāo)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]視覺信息是實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知與監(jiān)控、系統(tǒng)智能的主要技術(shù)手段。與傳統(tǒng)視覺環(huán)境感知系統(tǒng)視場較小不同，全景視覺能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向360度，垂直方向240度范圍內(nèi)的大視場監(jiān)控，其廣闊的視角為監(jiān)控周圍環(huán)境提供了方便；而在視覺研究中，對圖像序列中的小目標(biāo)進(jìn)行檢測是小目標(biāo)跟蹤與檢測領(lǐng)域的基礎(chǔ)問題。在海洋環(huán)境條件下，可見光圖像序列中的遠(yuǎn)景目標(biāo)在圖像中所顯示的面積小，移動(dòng)速度慢，而背景運(yùn)動(dòng)較劇烈。因此，海洋環(huán)境下可見光圖像序列的遠(yuǎn)景小目標(biāo)檢測是極具挑戰(zhàn)性的課題。
[0003]目前的小目標(biāo)檢測工作大都針對紅外視頻開展，而海天背景下全景可見光圖像序列中的小目標(biāo)檢測還未見相關(guān)文獻(xiàn)資料涉及。小目標(biāo)在圖像中僅占一個(gè)或幾個(gè)像素，缺乏形狀、大小、紋理等信息，檢測時(shí)可利用的特性非常少，而全景可見光圖像序列中的小目標(biāo)還缺少了紅外小目標(biāo)的高亮度特性，從而導(dǎo)致檢測難度進(jìn)一步增加。同時(shí)，在復(fù)雜海空背景下天空背景部分受云朵、霧氣、惡劣天氣影響較為復(fù)雜，海面背景部分起伏劇烈，目標(biāo)信噪比極低，這都會(huì)增加小目標(biāo)檢測難度。
[0004]針對海天背景下全景可見光圖像序列中小目標(biāo)檢測的復(fù)雜性，本申請的發(fā)明人經(jīng)過學(xué)習(xí)研究，提出了一種基于全景視覺的艦船小目標(biāo)檢測方法，利用遠(yuǎn)景艦船目標(biāo)必定首先出現(xiàn)在海天線上這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于離散點(diǎn)橢圓擬合的海天線提取方法，在檢測小目標(biāo)之前通過海天線粗略提取、橢圓擬合和精確提取等處理手段將近似橢圓的海天線從全景圖像中提取出來，然后根據(jù)海天線的提取結(jié)果，設(shè)計(jì)了一種基于精確海天線區(qū)域約束的單窗口閾值法檢測艦船小目標(biāo)。該方法實(shí)現(xiàn)了海天背景下，全景可見光圖像序列中海天線附近的艦船小目標(biāo)的檢測，有效避免海浪和陽光干擾，檢測手段先進(jìn)，檢測效果可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種檢測全景可見光圖像序列中的艦船小目標(biāo)的方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]基于全景視覺的艦船小目標(biāo)檢測方法，包括如下步驟:
[0008](I)圖像預(yù)處理:將采集到的全景原始圖像進(jìn)行濾波、銳化和邊緣檢測，并將得到的邊緣檢測結(jié)果存為三份，分別為第一邊緣檢測圖，第二邊緣檢測圖，第三邊緣檢測圖；
[0009](2)粗略提取海天線:
[0010]I)粗略約束海天線區(qū)域:對邊緣檢測后的二值圖像即第一邊緣檢測圖進(jìn)行處理:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種基于全景視覺的艦船小目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)圖像預(yù)處理:將采集到的全景原始圖像進(jìn)行濾波、銳化和邊緣檢測，并將得到的邊緣檢測結(jié)果存為三份，分別為第一邊緣檢測圖，第二邊緣檢測圖，第三邊緣檢測圖； (2)粗略提取海天線: 1)粗略約束海天線區(qū)域:對邊緣檢測后的二值圖像即第一邊緣檢測圖進(jìn)行處理:
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103679694SQ201310205207
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】蘇麗, 周娜, 徐從營, 朱齊丹, 夏桂華, 劉志林, 蔡成濤, 王玉倩, 尹義松, 劉心 申請人:哈爾濱工程大學(xué)