[发明专利]空基对地运动目标的检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种空基对地运动目标的检测方法及装置。其中，一种空基对地运动目标的检测方法，包括：获取目标图像帧并对该目标图像帧进行预处理，以获得稳像后的连续图像帧；以预处理后得到的连续图像帧作为输入进行运动目标的检测，其中，采用三帧差分算法对运动速度大于设定阈值的目标进行检测，采用背景差分算法对运动速度小于设定阈值的目标进行检测；采用基于跟踪的目标检测算法进行进一步的检测。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种空基对地运动目标的检测方法及装置。

背景技术

利用中高空飞行平台和高分辨率成像系统，可以对广大地域进行实时监控并持续跟踪及监视各类感兴趣的目标和目标群，如舰船、飞机、车辆、坦克、人员等。对于普通的城市或作战战场环境，这类相机的广域视场通常可以观测到数以千计的地面运动目标，包括人员、车辆、舰船等。为了获取较大的观测视场，相机所在的飞行平台的飞行高度通常较高，所观测的目标在图像中的成像像元尺寸通常较小；同时由于平台自身的运动，所观测的图像中的地面背景也随着图像发生运动，这对运动目标和目标群的检测造成了一定的困难。目标检测是基于目标区域的几何特性、运动特性和统计特征的图像分割方法。目标检测方法在人脸检测、人形检测、车辆检测中应用广泛，随着时代的发展，现有的目标检测方法的效果有待进一步提高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种空基对地运动目标的检测方法及装置。

技术方案如下：

在一个方面，提出的一种空基对地运动目标的检测方法，包括：

获取目标图像帧并对该目标图像帧进行预处理，以获得稳像后的连续图像帧；

以预处理后得到的连续图像帧作为输入进行运动目标的检测，其中，采用三帧差分算法对运动速度大于设定阈值的目标进行检测，采用背景差分算法对运动速度小于设定阈值的目标进行检测；

采用基于跟踪的目标检测算法进行进一步的检测，其中，所述基于跟踪的目标检测算法的过程包括：

对于每一目标，记录该目标的两个图像区，其一是包含原始灰度信息的外观图像δ_a，另一个是目标软分割后的形状图像δ_s；

通过对目标预测位置x₀的领域搜索，寻找大概率目标检测，其计算公式如下：

其中，Ω(x₀)是目标预测位置x₀的领域搜索，P_s(x|D_s,D_b,δ_s)是形状匹配概率，D_s是三帧差分图，D_b是背景差分图，P_a(x|I_t,δ_a)是外观匹配概率，I_t是当前帧，P_v(x|I_t)是基于对称属性的车辆检测概率。

在另一个方面，提出的一种空基对地运动目标的检测装置，其包括：

预处理单元，用于获取目标图像帧并对该目标图像帧进行预处理，以获得稳像后的连续图像帧；

第一目标检测单元，用于以预处理后得到的连续图像帧作为输入进行运动目标的检测，其中，采用三帧差分算法对运动速度大于设定阈值的目标进行检测，采用背景差分算法对运动速度小于设定阈值的目标进行检测；

第二目标检测单元，用于采用基于跟踪的目标检测算法进行进一步的检测，其中，所述基于跟踪的目标检测算法的过程包括：

对于每一目标，记录该目标的两个图像区，其一是包含原始灰度信息的外观图像δ_a，另一个是目标软分割后的形状图像δ_s；