【技术实现步骤摘要】
基于图像的船舶身份识别方法
本专利技术涉及的是一种图像处理
的方法,特别是一种基于图像的船舶身份识别方法。
技术介绍
在海警、海事、船舶管理系统等军民用领域中,视频监控成为一种重要的信息来源,从实时视频监控中快速有效的提取船舶目标,对船舶身份进行自动判别,对船舶异常行为进行告警,成为一个重要的应用领域。在目标检测技术中,应用比较广泛的有背景差分法、帧间差分法、光流法等,背景差分法易受环境光线变化的影响,不适用于背景变化很大的情况;帧间差分法帧间时间间隔的选取很重要,只能提取出目标边界;光流法对硬件要求比较高,计算较复杂,抗噪性差。因此,如何快速有效的检测船舶目标,结合其它来源信息,对船舶身份和行为进行判别成为一个重要发展趋势。
技术实现思路
专利技术目的:为了解决现有技术存在的问题,提供一种简单、有效的船舶目标提取和身份判别方法,从而实现异常船舶身份识别与告警,本专利技术提供一种基于图像的船舶身份识别方法。技术方案:一种基于图像的船舶身份识别方法,包括以下步骤:(1)利用摄像头实时采集图像,得到原始图像;(2)采用平均帧间差分法对原始图像的背景进行重建与自动更新,得到参考背景图像;(3)利用背景差分法将原始图像与参考背景图像进行差分,提取运动船舶目标,得到船舶目标的二值图像;(4)从船舶目标的二值图像中提取运动船舶目标的参数信息,所述参数信息包括船舶的位置、尺寸几颜色;(5)提供AIS信息,以AIS信息为参考,对船舶身份进行印证、判别,若判断为异常船舶,则进行告警。有益效果:本专利技术提供的一种基于图像的船舶身份识别方法,与现有技术相比,具有如下技术效果 ...
【技术保护点】
一种基于图像的船舶身份识别方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用摄像头实时采集图像,得到原始图像;(2)采用平均帧间差分法对原始图像的背景进行重建与自动更新,得到参考背景图像;(3)利用背景差分法将原始图像与参考背景图像进行差分,提取运动船舶目标,得到船舶目标的二值图像;(4)从船舶目标的二值图像中提取运动船舶目标的参数信息,所述参数信息包括船舶的位置、尺寸几颜色;(5)提供AIS信息,以AIS信息为参考,对船舶身份进行印证、判别,若判断为异常船舶,则进行告警。
【技术特征摘要】
1.一种基于图像的船舶身份识别方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用摄像头实时采集图像,得到原始图像;(2)采用平均帧间差分法对原始图像的背景进行重建与自动更新,得到参考背景图像;(3)利用背景差分法将原始图像与参考背景图像进行差分,提取运动船舶目标,得到船舶目标的二值图像;(4)从船舶目标的二值图像中提取运动船舶目标的参数信息,所述参数信息包括船舶的位置、尺寸几颜色;(5)提供AIS信息,以AIS信息为参考,对船舶身份进行印证、判别,若判断为异常船舶,则进行告警。2.根据权利要求1所述的基于图像的船舶身份识别方法,其特征在于,所述步骤(2)采用平均帧间差分法对原始图像的背景进行重建与自动更新的步骤包括:(21)连续采集最新的k幅原始图像,并对原始图像进行灰度化处理,得到灰度图像,记为图像序列fi(x,y)(i=1,2,...,k),其中(x,y)表示图像中像素坐标,fi(x,y)表示第i帧图像中坐标(x,y)处像素的灰度值;(22)对步骤(21)得到的灰度图像作两两帧间差分处理,得到差分图像,所述差分图像的计算公式为:Δfi(x,y)=|fi(x,y)-fi-1(x,y)|(i=2,3,...,k)式中,Δfi(x,y)表示差分图像,fi-1(x,y)表示第i-1帧中坐标(x,y)处的像素灰度值;(23)设定帧差阈值T,将差分图像与帧差阈值T进行比较,对原始图像的背景进行重建:式中,Bi(x,y)为重建的第i帧背景图像,N为重建的背景图像总数,B(x,y)为重建后的参考背景图像。3.根据权利要求2所述的基于图像的船舶身份识别方法,其特征在于,所述步骤(3)中利用背景差分法提取运动船舶目标包括以下步骤:(31)在原始图像中设置矩形触发区域,矩形触发区域位于图像的中心位置,取原始图像的宽度作为矩形触发区域的宽度,矩形触发区域的高度设为原始图像高度的1/4;(32)设定差分阈值T0,对于步骤(2)实时输入的图像序列,在矩形触发区域内将原始图像和参考背景图像作差分处理,并将差分结果与T0相比较,再更新差分结果:Di(x,y)=|fi(x,y)-B(x,y)|式中,Di(x,y)为矩形触发区域内的原始图像与参考背景图像的差分结果;设置触发阈值,统计Di(x,y)中大于0的像素的个数,若大于0的像素的个数大于触发阈值,则原始图像被成功触发,执行步骤(33);否则丢弃该原始图像,继续处理下一帧;(33)设定二值化阈值T1,对于成功触发的原始图像,将原始图像中的所有像素与参考背景图像做差分,如果差分值大于二值化阈值T1,则将该处的像素灰度值置为255,否则置为0,从而得到船舶目标的二值图像;(34)对步骤(33)得到的船舶目标的二值图像进行滤波去噪处理;利用图像开闭运算去除二...
【专利技术属性】
技术研发人员:高东,王珂,魏华卓,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十八研究所,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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