[发明专利]一种具有识别功能的超声波探测装置

摘要

本发明提供了一种具有识别功能的超声波探测装置，包括超声波探测装置和与超声波探测装置相连的目标识别装置，目标识别装置基于视觉特征对目标进行识别跟踪，包括依次连接的怀疑目标获取模块、颜色信息处理模块、轮廓信息处理模块、特征评估模块，其中颜色信息处理模块对所述原始桢图像进行从RGB颜色空间到HSV颜色空间的转换并构建所述怀疑目标在HSV颜色空间的色调颜色模型，轮廓信息处理模块用于对所述原始桢图像的实际轮廓进行特征区域与非特征区域的区域类型划分、对相邻的同类型区域进行合并，并选取不同参数的滤波器对合并后的特征区域与非特征区域分别进行平滑处理。本发明具有识别精度高、识别速度快的优点。

主权项

1.一种具有识别功能的超声波探测装置，包括超声波探测装置和与超声波探测装置相连的目标识别装置，其特征是，所述超声波探测装置包括：超声波发生器，传输电缆，超声波发送和接收器件，所述的超声波发送和接收器件与超声波发生器通过传输电缆连接，超声波发送和接收器件接收到超声波发生器从传输电缆输送的超声波后，向检测部位发射；超声波聚焦透镜，设置于超声波发送和接收器件前端，聚焦超声波；壳体，容纳所述的超声波发送和接收器件、传输电缆和超声波聚焦透镜；所述目标识别装置包括：(1)怀疑目标获取模块，用于在监控视频中识别怀疑目标并读取包含怀疑目标的原始桢图像，其包括与现场计算机连接的红外电荷耦合器件，所述红外电荷耦合器件将输出的图像信号输入到现场计算机进行是否存在怀疑目标的判别处理；(2)颜色信息处理模块，其对所述原始桢图像进行从RGB颜色空间到HSV颜色空间的转换并构建所述怀疑目标在HSV颜色空间的色调颜色模型，转换公式如下：v＝Max(r,g,b)其中，(r,g,b)为原始桢图像的像素点在RGB颜色空间的红绿蓝坐标值，有效值范围均为(0,1)；h为像素点在HSV颜色空间中的色相分量，s为像素点在HSV颜色空间中的饱和度分量，v为像素点在HSV颜色空间中的色调分量；色调颜色模型如下：此处其中，函数δ[d(x_i)‑w]为像素点x_i在第w个子空间区域内的投影，w为特征空间的索引，b_w为各子空间的权重，是以像素x_c为中心在二维图像中的核函数；所述目标识别装置还包括：(3)轮廓信息处理模块，用于对所述原始桢图像的实际轮廓进行特征区域与非特征区域的区域类型划分、对相邻的同类型区域进行合并，并选取不同参数的滤波器对合并后的特征区域与非特征区域分别进行平滑处理，所述实际轮廓内的选定区域被判定为特征区域的判定条件为：此处其中，t表示所述原始桢图像的实际轮廓的轮廓点，t₀为预设的位于所述选定区域内的起始轮廓点，_s为预设的延伸长度，延伸长度的值为选定区域的边缘轮廓点到所述起始轮廓点的距离，为起始轮廓点处的用于修正所述延伸长度s的实时曲率修正系数，为起始轮廓点的曲率半径，为由预设的宽度范围为[3,5]的窗函数得到的轮廓起始点的平均曲率半径；f(t)为判定轮廓点是否为特征点的特征函数，f(t)＝1表示该轮廓点为特征点，f(t)＝0表示该轮廓点为非特征点，N_f(t)＝1表示选定区域内所具有的特征点的数目，N_y为设定的作为特征区域需要包括的特征点的数目，k'_N(t)为由所述窗函数对实际轮廓进行邻域平均而得到的实际轮廓曲率，max|k'_N(t)|表示实际轮廓曲率的绝对值的最大值，T为权值且T的取值范围为[0.2,0.5]；(4)特征评估模块，用于对处理过的颜色信息和轮廓信息与数据库中设定的目标特征进行比对匹配并计算匹配度，所述匹配度达到预设的匹配阈值时判定所述怀疑目标为跟踪目标并输出判定结果；所述轮廓信息处理模块包括对所有特征区域进行平滑处理的第一滤波器和对所有非特征区域进行平滑处理的第二滤波器，所述第一滤波器的置信区间的长度为所有特征区域中的最小延伸长度的1/2，所述第二滤波器的置信区间的长度为所有非特征区域中的最小延伸长度的1/2。