[发明专利]一种基于视觉注意机制的彩色着舰合作目标检测方法

权利要求书

1.一种基于视觉注意机制的彩色着舰合作目标检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、着舰区域图像获取：采用图像采集设备且按照预先设计的采样频率，获取着舰区域的图像，并将所获取图像同步传送至处理器进行处理；所获取图像中包含彩色着舰合作目标的图像；所述图像采集设备与所述处理器相接；

所述彩色着舰合作目标由红色矩形背板(1)和位于红色矩形背板(1)上的绿色H形目标与绿色正三角形目标组成，所述绿色正三角形目标位于所述绿色H形目标一侧；所述绿色H形目标为涂覆于红色矩形背板(1)上的绿色H形涂层、放置于红色矩形背板(1)上的绿色H形板(2)或平铺在红色矩形背板(1)上的绿色H形平铺层，所述绿色正三角形目标为涂覆于红色矩形背板(1)上的绿色正三角形涂层、放置于红色矩形背板(1)上的绿色正三角形板(3)或平铺在红色矩形背板(1)上的绿色正三角形平铺层；

步骤二、合作目标图像处理：采用所述处理器，同步对步骤一中各采样时刻所获取的图像分别进行处理，各采样时刻所获取图像的处理方法均相同；对任一个采样时刻所获取的图像进行处理时，过程如下：

步骤201、图像颜色空间转换：调用图像颜色空间转换模块，将待处理图像由RGB颜色空间转换到CIE Lab颜色空间，获得待处理图像的CIE Lab颜色空间图像；

步骤202、基于显著性区域的图像分割：调用图像分割模块，先从步骤201中所述CIE Lab颜色空间图像中提取出a通道图像，再对提取出的a通道图像进行图像显著性检测，并检测出所提取a通道图像中的多个图像显著性区域；再根据所检测出的多个所述图像显著性区域，对所提取a通道图像进行图像分割，获得候选合作目标图像；

所述候选合作目标图像中包括多个候选合作目标的图像区域，多个所述候选合作目标的图像区域分别与多个所述图像显著性区域一一对应；

步骤203、基于三重约束的合作目标检测：调用三重约束检测模块，从步骤202中所述候选合作目标图像中识别出所述彩色着舰合作目标的图像，包括以下步骤：

步骤2031、尺寸约束：调用尺寸约束模块，且根据步骤一中所述彩色着舰合作目标的实际尺寸，计算出所述彩色着舰合作目标的图像面积和图像外接圆半径radius；

步骤2032、颜色约束：调用颜色约束模块，先从步骤202中所述候选合作目标图像中，找出多个所述候选合作目标的图像区域；再分别以各候选合作目标的图像区域的几何中心点为圆心且以R为半径截取多个圆形图像区域，并对多个所述圆形图像区域的显著值均值分别进行计算；按照显著值均值从大到小的顺序，对多个所述圆形图像区域进行排序，并将排序后的前N个所述圆形图像区域均作为待识别图像区域；

其中，R＝(1～1.1)×radius；N为正整数且N＝2～5；

步骤2033、形状约束：调用Hu矩计算模块，分别计算出步骤2032中N个所述待识别图像区域的七个不变矩特征；再结合预先计算得出的所述彩色着舰合作目标的Hu矩参考值，从N个所述待识别图像区域中找出所述彩色着舰合作目标的图像；

所述Hu矩参考值为采用所述图像采集设备获取所述彩色着舰合作目标的图像，并调用所述Hu矩计算模块计算得出的所获取图像的七个不变矩特征；

步骤2033中从N个所述待识别图像区域中找出所述彩色着舰合作目标的图像时，按照步骤2032中N个所述待识别图像区域的排序结果，由先至后对各待识别图像区域进行形状差异判断，直至找出形状差异参数d小于d₀的待识别图像区域，所找出的待识别图像区域为所述彩色着舰合作目标的图像；其中，d₀为预先设定的距离阈值；形状差异参数d为所述待识别图像区域的k个不变矩特征与所述Hu矩参考值中对应k个不变矩特征之间的欧式距离；其中，k为正整数且k≤7。

2.按照权利要求1所述的一种基于视觉注意机制的彩色着舰合作目标检测方法，其特征在于：步骤一中所述绿色正三角形目标位于所述绿色H形目标的斜下方。

3.按照权利要求1或2所述的一种基于视觉注意机制的彩色着舰合作目标检测方法，其特征在于：步骤201中进行图像颜色空间转换时，根据公式进行计算；公式(1)中，L、a和b分别为转换后的CIE Lab颜色空间图像中对应三个通道的灰度值；其中函数ε为自变量；R、G和B分别为转换前的RGB颜色空间图像中红色、绿色和蓝色的灰度值。