[发明专利]一种图像背景杂波度量方法及系统

权利要求书

1.一种图像背景杂波度量方法，其特征在于，包括：

求取图像中目标图像块以及从背景区域抽取的各背景图像块的边缘结构信息；

基于边缘结构信息对各所述背景图像块与所述目标图像块进行边缘结构相似性度量，选取出相似性度量值位于第一预设范围的背景图像块；

基于选取出的所述背景图像块与所述目标图像块构建特征空间，以所述特征空间对所述目标图像块进行稀疏表示，得到表示向量；

计算所述表示向量中取值位于第二预设范围的元素的总和，作为图像背景杂波的度量结果。

2.根据权利要求1所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，在所述求取图像中目标图像块以及从背景区域抽取的各背景图像块的边缘结构信息之前，还包括：

从图像中抽取所述目标图像块，将背景区域划分为与所述目标图像块大小相同的多个所述背景图像块。

3.根据权利要求1所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，求取图像块的边缘结构信息具体包括：

提取所述图像块的边缘点强度图和边缘点方向图；

在所述边缘点方向图中提取出与所述边缘点强度图中强度值高于预设值的边缘点对应的方向值，将提取出的所有方向值放置在六个从0到180度等间距的方向角空间中；

以每一方向角空间内方向值的数量与提取出的方向值的总数量的比值作为元素，构成向量，作为所述边缘结构信息。

4.根据权利要求1所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，所述基于选取出的所述背景图像块与所述目标图像块构建特征空间包括：

将选取出的所述背景图像块与所述目标图像块构成数据空间，对所述数据空间进行主成分分析，抽取主成分，得到所述特征空间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，所述第一预设范围为相似性度量值低于第一阈值，所述第二预设范围为元素取值高于第二阈值；

采用以下方法确定所述第一阈值、所述第二阈值的取值，具体为：

在三维直角坐标系中建立均方根误差曲面，具体为：以所述第一阈值为X轴坐标、以所述第二阈值为Y轴坐标，以预测探测概率与外场试验数据的均方根误差值为Z轴坐标，所述预测探测概率由在相应的第一阈值和第二阈值下获得的杂波值带入到基于杂波值的探测概率预测公式中得到；

以所述均方根误差曲面的最低点对应的第一阈值和第二阈值，分别作为度量中所述第一阈值、所述第二阈值的取值。

6.根据权利要求1所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，对所述背景图像块与所述目标图像块进行边缘结构相似性度量的计算公式表示为：

C_r＝||D_r-D_t||₂；

其中，C_r表示第r个所述背景图像块与所述目标图像块的相似性度量值，D_t表示所述目标图像块的边缘结构信息，D_r表示第r个背景图像块的边缘结构信息。

7.根据权利要求6所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，以所述特征空间对所述目标图像块进行稀疏表示的表达式为：

arg min＝||s||₁。

8.根据权利要求7所述的图像背景杂波度量方法，其特征在于，计算所述表示向量中取值位于第二预设范围的元素的总和表示为：

$HA=\underset{j=1}{\overset{I}{\Σ}}\left|s_j\right|;$

其中，I表示所述表示向量中取值位于所述第二预设范围的元素的数量。

9.一种图像背景杂波度量系统，其特征在于，包括：

求取模块，用于求取图像中目标图像块以及从背景区域抽取的各背景图像块的边缘结构信息；

相似性度量模块，用于基于边缘结构信息对各所述背景图像块与所述目标图像块进行边缘结构相似性度量，选取出相似性度量值位于第一预设范围的背景图像块；

表示模块，用于基于选取出的所述背景图像块与所述目标图像块构建特征空间，以所述特征空间对所述目标图像块进行稀疏表示，得到表示向量；

计算模块，用于计算所述表示向量中取值位于第二预设范围的元素的总和，作为图像背景杂波的度量结果。