一种航拍图像的运动小目标检测方法技术

本发明专利技术公开了一种航拍图像的运动小目标检测方法，包括：对航拍图像的光流图中每个像素点进行梯度计算，得到运动边缘图像；对运动边缘图像依次进行去噪和细化后，得稀疏的运动边缘图像；根据边缘强度差对稀疏的运动边缘图像中的边缘点进行组合，得到边缘段，利用滑动窗口在稀疏的运动边缘图像中滑动，计算每个窗口包含目标的得分；将包含目标的得分大于等于阈值的窗口作为候选窗口，计算候选窗口的紧致度得分；根据候选窗口的紧致度得分，对候选窗口进行剔除，得到最终的小目标检测结果。本发明专利技术在目标尺寸小和背景复杂情况下，实现快速准确的目标检测。

【技术实现步骤摘要】
一种航拍图像的运动小目标检测方法
本专利技术属于数字图像检测
，更具体地，涉及一种航拍图像的运动小目标检测方法。
技术介绍
在目标检测应用中，由于场景的多变，被检测图像一般会存在较大的差异。航拍图像是在高空动平台获取的图像，与传统地面拍摄图像相比，其具有图像拍摄位置多变，拍摄角度灵活，图像内容显示范围广等特点，但同时也造成了图像尺寸较大，图像中目标会呈现尺度小，角度变化大，目标纹理信息缺失等特点，对目标检测造成很大困难。目前目标检测方法主要分为以下两种：(1)基于人工设定特征的目标检测方案传统的目标检测算法基于图像目标的闭合边缘轮廓或基于图像超像素融合从而检测出图像中目标，这种方法在背景简单、目标尺寸较大的情况下能取得较好检测结果，但当目标与背景对比度较低、目标部分遮挡或目标尺寸较小情况下，这种方法很容易出现误检或漏检目标。(2)基于卷积神经网络的目标检测方案基于网络的目标检测一般结合目标类别识别，这种方法在目标尺寸较大或无较大遮挡情况下会有比较好的检测结果，但这种方法在小尺寸目标情况下检测效果不佳，检测速度不高，且这种方法普遍对计算资源有较高要求。由此可见，现有技术普遍难以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航拍图像的运动小目标检测方法，其特征在于，包括：(1)利用光流约束方程，对航拍图像及其相邻帧的图像块进行计算，得到航拍图像的光流图；(2)对光流图中每个像素点进行梯度计算，得到运动边缘图像；(3)对运动边缘图像依次进行去噪和细化后，得稀疏的运动边缘图像；(4)根据边缘强度差对稀疏的运动边缘图像中的边缘点进行组合，得到边缘段，计算边缘段之间的关联程度；(5)利用滑动窗口在稀疏的运动边缘图像中滑动，得到窗口集合，对于窗口集合中的每个窗口，根据边缘段与窗口的位置关系，利用边缘段之间的关联程度计算每个窗口的边缘段的权重，利用每个窗口的边缘段的权重计算每个窗口包含目标的得分；(6)将包含目标的得...

【技术特征摘要】
1.一种航拍图像的运动小目标检测方法，其特征在于，包括：(1)利用光流约束方程，对航拍图像及其相邻帧的图像块进行计算，得到航拍图像的光流图；(2)对光流图中每个像素点进行梯度计算，得到运动边缘图像；(3)对运动边缘图像依次进行去噪和细化后，得稀疏的运动边缘图像；(4)根据边缘强度差对稀疏的运动边缘图像中的边缘点进行组合，得到边缘段，计算边缘段之间的关联程度；(5)利用滑动窗口在稀疏的运动边缘图像中滑动，得到窗口集合，对于窗口集合中的每个窗口，根据边缘段与窗口的位置关系，利用边缘段之间的关联程度计算每个窗口的边缘段的权重，利用每个窗口的边缘段的权重计算每个窗口包含目标的得分；(6)将包含目标的得分大于等于阈值的窗口作为候选窗口，使用最小方向对比度计算候选窗口的显著性图像，根据显著性图像计算候选窗口的紧致度得分；(7)根据候选窗口的紧致度得分，使用非极大值的抑制方法，对候选窗口进行剔除，得到目标窗口作为最终的小目标检测结果。2.如权利要求1所述的一种航拍图像的运动小目标检测方法，其特征在于，所述小目标的面积占航拍图像的面积的十万分之五到千分之一。3.如权利要求1或2所述的一种航拍图像的运动小目标检测方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：利用光流约束方程，对航拍图像及其相邻帧的图像块进行计算，得到超定方程组矩阵，使用最小二乘法求解超定方程组矩阵，得到航拍图像的图像块内各像素点在水平和竖直方向的光流移动大小，构成航拍图像的光流图。4.如权利要求1或2所述的一种航拍图像的运动小目标检测方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：(5-1)利用滑动窗口在稀疏的运动边缘图像中滑动，得到窗口集合，对于窗口集合中的每个窗口，根据边缘段与窗口的位置关系分为位于窗口外的边缘段、与窗口相交的边缘段以及位于窗口内的边缘段，将位于窗口内的边缘段划分为独立存在于窗口内的边缘段以及与窗口边框有关的边缘段；(5-2)当边缘段...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹治国，张超，张乃文，肖阳，宫凯程，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42