[发明专利]一种基于全景视觉的海上弱小目标检测方法

摘要

本发明涉及的是一种全景可见光图像中的弱小目标检测方法，特别是涉及一种复杂海天背景下全景可见光图像中的海上弱小目标检测方法。本发明包括(1)边缘检测；(2)剔除无关边缘信息；(3)确定候选圆心；(4)筛选最优圆参数；(5)计算海天线附近局部区域的复杂度；(6)确定海上弱小目标的位置。本发明可有效避免阳光直射的干扰，保证海上弱小目标检测的准确性。

主权项

一种基于全景视觉的海上弱小目标检测方法，其特征在于：(1)边缘检测对采集到的全景图像进行边缘检测得到边缘二值图像，其中边缘检测阈值自适应确定，自适应阈值的获取方式为：1)遍历图像像素点，求得各点处的x方向与y方向的导数：Gx=∂f/∂x,Gy=∂f/∂y]]>其中Gx为水平方向导数，Gy为垂直方向的导数；计算点(x,y)处两个导数的绝对值之和：Gabs＝|Gx|+|Gy|其中Gabs为边缘强度的值；2)根据图像像素点的总数目M，比例系数α，统计不同Gabs值对应的像素点的个数，按照Gabs的值从大到小的顺序将对应的像素点的个数进行累加，当像素点数目累加值等于αM时，此时对应的Gabs值即为所求的自适应阈值；(2)剔除无关边缘信息对步骤(1)得到的边缘二值图像进行基于单窗口阈值的无关边缘剔除，得到剔除干扰后的边缘图像：1)用大小为k×k的窗口，遍历边缘二值图像，计算窗口内边缘点的数目；2)设定阈值m，如果窗口内非零点的数目大于阈值m，则认为窗口内非零点为无关信息而被从边缘图中删除；(3)确定候选圆心对步骤(2)得到的边缘检测图，遍历边缘图像的非0点，计算局部梯度以及梯度的方向θ(x,y)，在过点(x,y)，斜率为tanθ(x,y)的直线上，将距离点(x,y)在r～R之间的像素点对应的累加器值加1，其中r＝R0‑Δr，R＝R0+Δr，R0为由先验知识预估的海天线半径，累加器的值大于给定阈值且是局部极大值的像素点作为候选中心，将候选中心按照对应的累加值大小降序排列；(4)筛选最优圆参数对步骤(3)确定的每个候选圆心，以Δr为半径步长，在r～R之间搜寻可能的边缘点，当半径的边缘点数目高于阈值时，将对应的圆视为候选圆，得到多个候选圆，设定择优标准：取Q值最大的圆作为海天线提取结果；(5)计算海天线附近局部区域的复杂度沿着步骤(4)确定的海天线建立二层嵌套窗口，二层嵌套窗口分为内窗口和外窗口，内窗口用于检测目标，内窗口所在区域称为目标区域；外窗口用于区分目标和背景，外窗口所在区域称为局部区域；外窗口去除内窗口后的区域称为背景区域，进行目标检测时，嵌套窗口沿海天线移动，以弧扇型在海天线外围平行分布，基于嵌套窗口计算图像中各个局部区域的复杂度值：RSS＝[(μT‑μB)2+σL2]1/2RSS为局部区域复杂度值，μT、μB分别是目标区域和背景区域的灰度均值，代表局部区域方差，其中n为局部区域像素个数，ui为第i个像素的灰度值，u为局部区域灰度均值；(6)确定海上弱小目标的位置当步骤(5)中得到的局部区域的复杂度值大于此阈值时，确认此区域存在弱小目标。