[发明专利]基于高斯金字塔光流进行舰船动目标检测的方法

说明书

本发明实施例提供了一种基于高斯金字塔光流进行舰船动目标检测的方法，包括：获取卫星采集的光学两帧图像，对两帧图像进行海陆分割并屏蔽陆地区域，两帧图像分别为时相1和时相2，用恒虚警率算法对海陆分割后的图像进行疑似舰船目标候选区的提取，获取疑似舰船目标的位置，对，提取的疑似舰船目标进行光流跟踪，根据光流，将时相1中疑似舰船目标的的位置在时相2中进行疑似舰船目标的位置标记，剔除标记位置中超出时相2边界的部分，根据光流计算疑似舰船目标的方向，去除方向一致性强的像素点后，作为舰船动目标。本发明实施例克服了传统的海上舰船目标检测和跟踪技术难以达到理想效果的缺陷，完成对舰船动目标的快速检测。

技术领域

本发明涉及远洋区域宽幅图像检测技术领域，特别是涉及一种基于高斯金字塔光流进行舰船动目标检测的方法。

背景技术

卫星成像主要采用光学成像和合成孔径雷达(SAR)成像技术从太空对地球或月球等天体进行成像，从而用于遥感、环境监测或军事侦察。卫星自上而下对远洋区域舰船目标成像时，所呈现的复杂云与舰船目标并存的低分辨率图像帧序列，候选区域中舰船目标与虚警的特征差异性不明显，基于图像特征的目标筛选技术难以达到理想的筛选结果。在复杂云背景的图像序列中，依据运动目标与云背景的整体运动方向存在的差异性进行候选区域的筛选操作。

目前，常用的动目标发现技术都是基于遍历完整的图像检测技术来实现的。然而该方法不仅运算量大，对硬件的资源配置要求也比较高，在环境较好，背景干扰小的情况下发现的效果较好，但是，当背景中有大片云干扰时极易误检与漏检。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种有效的舰船动目标检测的方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足实际应用中的更多需求。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于高斯金字塔光流进行舰船动目标检测的方法，本发明实施例有效克服了高轨卫星成像数据分辨率低，视场广阔且场景复杂多变，传统的海上舰船动目标检测和跟踪技术难以达到理想效果的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于高斯金字塔光流进行舰船动目标检测的方法，包括：

S101、获取卫星采集的光学两帧图像，对两帧图像进行海陆分割并屏蔽陆地区域；所述两帧图像分别为时相1和时相2；

S102、针对时相1，用恒虚警率算法进行疑似舰船目标的提取；

S103、对S102提取的疑似舰船目标进行光流跟踪；

S104、根据S103光流跟踪的结果，将时相1中疑似舰船目标在时相2中的位置进行标记；

S105、剔除S104所标记疑似舰船目标的位置中超出时相2边界的部分；

S106、根据S103光流跟踪的结果，计算时相2中疑似舰船目标的方向，去除方向一致性强的像素点后，保留下的为舰船动目标。

优选的，所述对S103提取的疑似舰船目标进行光流跟踪，包括：

原始图像作为第0层，利用递归形式建立金字塔图层；

初始化金字塔最高层的光流估计值为0，最高层的计算结果作为初始值传递给下一层图像，根据初始值计算该层的光流，再将该层得到的光流作为下一层的初始值，直到最低一层原始图像层，所有层的分段光流叠加值作为最后光流。

优选的，所述对S102所得图像进行疑似舰船目标候选区的提取，所提取的疑似舰船目标候选区为灰度大于海洋灰度的区域。

优选的，所述屏蔽陆地区域的实现方式为：用海洋对陆地进行填充。

优选的，所述光学两帧图像为连续不间断的两帧。