[发明专利]一种基于空间几何关系的桥梁上运动目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于空间几何关系的桥梁上运动目标检测方法，包括：从卫星图片中选取桥梁、以及该桥梁所在河流区域中形状特征明显的河岸作为地标，根据桥梁地标和河岸地标所在的卫星图片制备地标参考图，根据地标参考图选取河岸地标特征点及桥梁地标特征点，同时建立河岸地标特征点与桥梁地标特征点之间的空间约束关系特征库，获取实时图，并根据飞行器成像姿态参数对地标参考图进行透视变换，以得到桥梁地标特征点在实时图中的位置，设置透视变换后桥梁地标特征点在实时图中的平均位置坐标，并根据桥梁地标在实时图中尺寸大小的先验知识确定一个矩形子区域。本发明能够解决河心洲、桥梁背景下，待识别运动目标检测实时性差的技术问题。

主权项

1.一种基于空间几何关系的桥梁上运动目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）从卫星图片中选取桥梁、以及该桥梁所在河流区域中形状特征明显的河岸作为地标； （2）根据桥梁地标和河岸地标所在的卫星图片制备地标参考图； （3）根据地标参考图选取河岸地标特征点及桥梁地标特征点T(x_T,y_T)，同时建立河岸地标特征点与桥梁地标特征点之间的空间约束关系特征库△_i(△x_i,△y_i)，其中i=1,2,...,j表示河岸地标特征点序号，j为河岸地标特征点的总数，和分别为河岸地标特征点在地标参考图中的横、纵坐标，x_T和y_T分别为桥梁地标特征点在地标参考图中的横、纵坐标，（4）获取实时图，并根据飞行器成像姿态参数对地标参考图进行透视变换，以得到桥梁地标特征点T(x_T,y_T)在实时图中的位置result_i； （5）设置透视变换后桥梁地标特征点在实时图中的平均位置坐标result=(result₁+result₂+...+result_j)/j； （6）以坐标result为中心点，并根据桥梁地标在实时图中尺寸大小的先验知识确定一个矩形子区域作为桥梁地标约束区域的感兴趣区； （7）对实时图进行二值分割，以得到分割结果图； （8）在步骤（7）得到的分割结果图中，根据步骤（6）中所得到的桥梁地标约束区域的感兴趣区进行桥梁约束区域的检测，以确定桥梁约束区域Area_r； （9）在动平台下对两帧实时图进行配准，并在步骤（8）提取的桥梁约束区域Area_r中进行多尺度运动目标窗口选择，以获得每帧实时图中每一 像素点对应的窗口区域； （10）使用时空多尺度运动目标检测方法计算步骤（9）获得的不同窗口区域的运动显著性度量值，确定最大的运动显著性度量值对应的窗口区域作为运动显著性区域，并获得该运动显著性区域的最佳时间间隔； （11）利用最佳时间间隔多帧累积差分方法和标记方法对步骤（8）提取的桥梁约束区域中每个运动显著性区域提取区域内运动目标，以完成对桥梁上运动目标的检测。