一種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域；首先，采用稀疏表示理論中字典學(xué)習(xí)的方法求得字典；然后，采用正交匹配追蹤方法求得所監(jiān)控場(chǎng)景的背景圖像和當(dāng)前幀圖像的稀疏系數(shù)；最后，根據(jù)稀疏系數(shù)的分布不同判斷運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域。本發(fā)明的方法對(duì)于低照度引起的大噪聲有很好的魯棒性，保證了對(duì)地監(jiān)控視頻在低照度環(huán)境下對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。
【專利說明】—種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，特別是一種針對(duì)低照度條件下，處理高空對(duì)地監(jiān)控采集的大噪聲圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高空對(duì)地監(jiān)控已經(jīng)廣泛應(yīng)用在民用和軍用領(lǐng)域，在對(duì)地搜救、軍事偵查與預(yù)警中發(fā)揮著越來越重要的作用。其需要具備持久和高精確度偵察、監(jiān)視能力，以及對(duì)特定目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別、跟蹤和快速定位能力。各國(guó)現(xiàn)有的主流對(duì)地監(jiān)控偵察機(jī)和無(wú)人機(jī)，如美國(guó)的“全球鷹”、“捕食者”，英國(guó)的“雷電之神”、以色列的“蒼鷺”等均有裝載光電、紅外傳感器，合成孔徑雷達(dá)(SAR)作為最主要的情報(bào)、監(jiān)視、和偵察手段。SAR圖像利用物體對(duì)雷達(dá)波的反射特性成像，具有全天候、全天時(shí)的工作特點(diǎn)，然而其影像分辨率相對(duì)較低，成像過程也損失了較多的信息；紅外傳感器能夠可以取得夜間的圖像情報(bào)，由于其熱成像原理，易受到偵察機(jī)高速飛行時(shí)部件熱擴(kuò)散的影響，導(dǎo)致成像模糊；基于可見光的光電傳感器具有成像畫面直觀，圖像情報(bào)解像度高的特點(diǎn)，對(duì)目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別、跟蹤等方面具有很好的優(yōu)勢(shì)。但是，這類傳感器極易受到照度的影響。在極低照度環(huán)境下，CM0S/CCD攝像機(jī)由于其成像原理，所拍攝的圖像/視頻含有大量的噪聲，這會(huì)給運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)以及后續(xù)的目標(biāo)識(shí)別、跟蹤等處理帶來極大地影響。針對(duì)低照度環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)，有些學(xué)者提出先去噪再檢測(cè)的方法。然而，即便是現(xiàn)有最先進(jìn)和高效的去噪算法，在去噪的過程中也會(huì)損失大量的圖像細(xì)節(jié)，其殘留噪聲也會(huì)影響傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法的有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，保證在低照度環(huán)境下對(duì)面運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)的魯棒性和有效性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0005]I)從任意的對(duì)地監(jiān)控視頻中選取M幀圖像，將所述M幀圖像分為N個(gè)包含了√nx√n個(gè)像素的圖像塊；將所有的圖像塊矢量:化后，得到字典的訓(xùn)練樣本
【權(quán)利要求】
1.一種低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)從任意的對(duì)地監(jiān)控視頻中選取M幀圖像,將所述M幀圖像分為N個(gè)包含了個(gè)像素的圖像塊；將所有的圖像塊矢量化后，得到字典的訓(xùn)練樣本 = 二 ； 2)從訓(xùn)練樣本Y中隨機(jī)選取k個(gè)向量作為初始字典Dtle □ nXk ； 3)令算法循環(huán)次數(shù)J=I； 4)采用正交匹配追蹤方法求得Ii的稀疏系數(shù)α,，使得對(duì)于任意的i=l，2，…N，都滿足如下約束:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟I)中M幀圖像中的M=50~100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟7)中的算法循環(huán)次數(shù)J預(yù)設(shè)為5~10次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低照度環(huán)境下對(duì)地監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟4)中正則 化參數(shù)λ的值為15。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK103870847SQ201410074755
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】劉煜, 張茂軍, 王煒, 徐瑋, 張政, 肖華欣 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)