[发明专利]基于ARM平台的航拍目标检测系统

权利要求书

1.基于ARM平台的航拍目标检测系统，搭载于无人机上，其特征在于，包括：

CMOS接口摄像头，采集航拍区域的图像信息；

ARM开发板，接收CMOS接口摄像头所采集的信息，执行基于归一化二值梯度直方图的目标检测算法，对可疑目标进行检测；

通信模块，在无人机与远程控制端之间传输信息，当ARM开发板检测到可疑目标时，将该可疑目标的图像信息传输至远程控制端；

其中，所述基于归一化二值梯度直方图的目标检测算法包括如下步骤：

首先，将接收到的图像转为灰度图，用Sobel差分算子计算像素点(x,y)的水平梯度值和垂直梯度值该点的梯度方向为减小计算量，将梯度值二值化，定义为：

其中T为梯度阈值，设为10，将梯度的方向量化为16份，量化间隔△θ＝22.5°，量化后的梯度方向值

然后，采用积分图的方法统计任意区域内的直方图进行直方图的匹配，(x,y)点积分直方图计算公式如下：

H(x,y,r)＝H(x-1,y,r)+H(x,y-1,r)-H(x-1,y-1,r)+Q(R(x,y),r)，

其中

其中b为(x,y)点的梯度方向，r为记录(x,y)点左上方区域内各个方向上梯度累积幅值的方向变量，每当包含一个新点(x,y)时，就在该点对应的方向上累加其幅值，其他方向上不累加；

任意矩形区域Γ的直方图由下式计算得到：

其中是区域Γ的范围；

直方图序列为：H_Γ＝{h_Γ(i)}_{i＝0,22.5,45…157.5}

其中，i表示角度，分别取0°，22.5°，45°……157.5°;

最后，用模板匹配法，将滑窗依次扫过图像进行匹配，匹配所用的模板为车辆、武器的俯视图。

2.根据权利要求1所述基于ARM平台的航拍目标检测系统，其特征在于，所述ARM开发板采用飞凌公司的OK6410-A，所述CMOS摄像单元采用型号为OV9650的CMOS摄像仪，过CAM接口与ARM开发板相连，将采集到的图像实时传输给ARM开发板；所述通信模块采用型号为WM-G-MR-09的SDIO接口WiFi模块，通过SDIO接口与ARM开发板相连，将ARM开发板检测到的包含可疑目标的帧传回远程控制端的PC机。

3.根据权利要求1所述基于ARM平台的航拍目标检测系统，其特征在于，所述模板匹配法中，下一轮匹配时，将滑窗面积变成上一轮的1.2倍。

4.根据权利要求3所述基于ARM平台的航拍目标检测系统，其特征在于，为了解决图中目标和模板尺度不同的问题，将直方图进行归一化：其中S为区域Γ内的像素数，图中目标和模板方向的不同在直方图上体现为循环位移，匹配程度由相似度指标D来度量：其中为的k位循环位移，为模板的直方图，E{}为取期望。