[发明专利]一种海天背景下的运动目标检测方法

说明书

本发明涉及一种海天背景下的运动目标检测方法，包括：采集连续帧的海天背景下的视场图像；对获取每一帧的海天背景下的视场图像进行能见度分级，选择能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像进行后续的运动目标检测；对于能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像，提取连续帧信息；将前后帧图像进行包括差分运算和质心搜索在内的处理后，在每一帧的视场图像中确定出候选目标区域，根据候选目标区域中灰度特征变化和视场图像的总体平均灰度之间的关系进行运动目标的检测。本发明对获取每一帧的海天背景下的视场图像进行能见度分级，选择能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像进行后续的运动目标检测，提高了检测的概率。

技术领域

本发明属于图像处理和运动目标检测技术领域，具体涉及一种海天背景下的运动目标检测方法。

背景技术

近年来，船舶运动目标检测研究一直是运动目标检测领域的研究热点，海洋运输作为国际物流中最主要的运输方式，随着我国海上贸易的迅速发展，出入港口的各种船舶数量日趋增多，船舶运动目标检测对于提高海上交通秩序、维护海洋安全的重要意义与日俱增，尤其是对肉眼难以分辨需要用光学探测器记录的远距离的运动船舶目标的检测成为需要。但当海面杂波或鱼鳞光较强时，视场图像中有大量浪峰的灰度强度接近甚至等于或大于目标像素点的最大灰度值，使检测算法的性能大幅度下降；并且，海天背景下天气能见度对目标的检测具有较大影响，需要根据能见度情况综合考虑对运动目标的检测。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在公开了一种海天背景下的运动目标检测方法，解决肉眼难以分辨需要用光学探测器记录运动目标的检测问题。

本发明公开了一种海天背景下的运动目标检测方法，包括：

采集连续帧的海天背景下的视场图像；

对获取每一帧的海天背景下的视场图像进行能见度分级，选择能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像进行后续的运动目标检测；

对于能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像，提取连续帧信息；将前后帧图像进行包括差分运算和质心搜索在内的处理后，在每一帧的视场图像中确定出候选目标区域，根据候选目标区域中灰度特征变化和视场图像的总体平均灰度之间的关系进行运动目标的检测。

进一步地，对于能见度满足运动目标检测的连续帧的视场图像的运动目标检测包括：

提取连续帧信息，将前后帧图像进行差分运算提取二值图像；

对二值图像进行滤波，用于消除海面及天气影响；

通过质心搜索在二值图像中确定出候选目标区域；

在视场图像的候选目标区域中获取图像的灰度特征变化值；

当图像的灰度特征变化值大于视场图像总体平均灰度时，判断候选目标区域内包括运动目标。

进一步地，对于能见度满足运动目标检测的连续帧的视场图像的运动目标检测包括：

提取连续帧信息，在前后帧图像中的海天线上，靠近海天线附近建立目标搜索区域进行图像截取；

将前后帧图像截取的目标搜索区域进行差分运算提取二值图像；

对二值图像进行滤波，用于消除海面及天气影响；

通过质心搜索在二值图像中确定出候选目标区域；

在视场图像的候选目标区域中获取图像的灰度特征变化值；

当图像的灰度特征变化值大于视场图像总体平均灰度时，判断候选目标区域内包括运动目标。

进一步地，对获取每一帧的海天背景下的视场图像进行能见度分级，选择能见度分级满足运动目标检测的连续帧的视场图像进行后续的运动目标检测；包括：