[发明专利]一种紫外可见光视频中点目标的实时检测方法

说明书

技术领域

本发明属于视频信息处理领域，涉及一种紫外可见光视频中点目标的实时检测与融合方法，可用于紫外可见光视频中对目标的检测识别。

背景技术

传统的红外搜救仪在进行机载大范围搜救时，红外目标基本上淹没在噪声背景中，信噪比较低，给搜救工作带来了很大的困难。由于地面背景在紫外波段无杂波、干扰目标源少，探测器接收到的紫外信号信噪比较高。因此，采用紫外进行搜救的方式应运而生。

在紫外探测中，目标呈点状，无明显形状信息，由于系统噪声和紫外像增强器的高增益，可能会引起虚警，需要采取措施降低虚警率。此外，紫外图像基本不携带背景信息，因此对目标的定位存在困难。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种日盲紫外及可见光视频中点目标的实时检测与融合方法，可以降低由于系统噪声和紫外像增强器的高增益引起的虚警，提高系统预警的可靠性，并能借助可见光图像实现对目标的定位。

本发明的技术解决方案是：一种紫外可见光视频中点目标的实时检测方法，包括如下步骤：

(1)建立目标位置信息表，用于记录目标的地理坐标以及该目标出现的次数；

(2)采用紫外和可见光两种方式同时对同一搜救区域进行摄像，每秒拍摄m帧，图像分辨率为p，同时确定搜救速度v以及搜索区域半径大小R＝[v/(p×m)]，其中符号[]表示取整数；

(3)从紫外视频中提取t时刻的一帧紫外图像，对所述紫外图像进行滤波，滤除背景噪声和探测器噪声，然后得到图像预处理后的紫外图像；

(4)采用全局统计分割的方法对步骤(3)得到的图像进行二值化处理，获得二值图像I_B；

(5)判断目标位置信息表是否为空，若为空则对步骤(4)获得的二值图像I_B进行连通域标记，并将标记出的连通域作为候选目标，然后将所有候选目标的位置存入目标位置信息表中，同时将每个候选目标出现的次数置为1，然后进入步骤(6)；若不为空则直接进入步骤(6)；

(6)提取目标位置信息表中每个候选目标点的位置信息，计算每个候选目标点的中心位置，并分别将每个候选目标点的中心位置作为搜索中心，以搜索范围R为半径在当前帧紫外图像中进行搜索，并在搜索范围内进行连通域标记，若在搜索范围内有候选目标点，则更新目标位置信息表，将候选目标点出现的次数加1，并更新候选目标点的位置信息，进入步骤(7)；若在搜索范围内没有出现候选目标点，则在目标位置信息表中删除与搜索中心对应的候选目标点，并进入步骤(3)；

(7)统计目标位置信息表中各候选目标出现的次数N，若N大于预先设定的阈值n则报警，输出对应的目标位置并在t时刻的可见光帧图像上叠加该紫外目标图像；

(8)重复步骤(3)至步骤(7)，直至完成对视频中所有图像帧的处理。

所述步骤(3)中的滤波方法为：

(31)假设t时刻的一帧紫外图像为I，其中的像素点记为I(i,j)，以I(i,j)为中心，取不包括I(i,j)的邻域f，并统计邻域f内所包含的像素总数M；

(32)根据邻域平均法公式对I(i,j)进行处理，得到I(i,j)的滤波值I’(i,j)：

所述的邻域f的大小为1或者根号2。

本发明与现有技术相比的优点在于：由于噪声通常是离散的，而目标点位置相对固定，本发明方法利用某一图像区域连续输出紫外信号来检测目标，虚警率将大幅降低。发现目标后记录目标位置，并将紫外目标图像和可见光背景图像进行图像融合，利用可见光背景可准确的对目标进行定位分析。本发明方法每次仅读入一帧紫外图像与一帧可见光图像，处理算法为递进方式，占用内存少，而且方法仅使用了比较运算，算法简单易行，便于硬件实现与实时检测。

附图说明

图1为本发明方法的流程框图；

图2为本发明方法的目标搜索示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明方法的流程框图。图2为本发明方法的基本思想，其中(a)、(b)、(c)表示连续的三帧图像，图中黑色的点代表紫外信号，当(a)中有信号时，取以信号为中心的区域，在(b)中以该区域为搜索范围，判断是否有紫外信号，之后以(b)中的信号为中心取对应区域在(c)中搜索信号，若有信号则触发报警。

本发明方法的主要步骤如下：

(1)建立目标位置信息表，用于记录目标的地理坐标以及该目标出现的次数；