一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法技术

本发明专利技术为一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法，属于四旋翼无人机快速检测领域。该方法主要包括如下步骤：在实际应用场合获取地面监控提供的图片序列数据，提取并量化图像中运动目标的信息，同时提取图像边缘信息进行背景分析，借此检测出低空慢速无人机。在背景分析的过程中，首先选取运动目标的邻近区域，进行分块处理，并统计各个分块内的边缘信息量；然后通过统计结果判断该运动目标的背景情况，保留天空背景下的疑似目标信息；最后对下一帧再次进行背景分析，若分析结果均为疑似目标，则判断为无人机。该方法具有实用性强、鲁棒性好、易于实现的特点，并能适应较复杂的气象条件，对镜头抖动、镜头转动、等不利因素有一定抗性。

A Fast Detection Method for Low Altitude and Slow Velocity UAV Based on Background Analysis

The invention relates to a fast detection method of low altitude slow speed UAV based on background analysis, belonging to the field of fast detection of Four-rotor UAV. The method mainly includes the following steps: acquiring image sequence data provided by ground surveillance in practical applications, extracting and quantifying the information of moving objects in images, and extracting image edge information for background analysis to detect low altitude slow UAV. In the process of background analysis, firstly, the adjacent regions of the moving object are selected and processed into blocks, and the amount of edge information in each block is counted; secondly, the background of the moving object is judged by the statistical results, and the information of the suspected object in the sky background is retained; finally, the background of the next frame is analyzed again, and if the analysis results are all suspected objects, the UAV is judged as UAV. \u3002 This method has the characteristics of strong practicability, good robustness, easy implementation, and can adapt to more complex meteorological conditions. It has a certain resistance to lens jitter, lens rotation, and other adverse factors.

【技术实现步骤摘要】
一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法
本专利技术属于图像处理领域，具体涉及一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法。
技术介绍
目前四旋翼无人机等无人飞行航拍设备越来越普及，一些敏感地点如机场、军事禁区等地区常常会有无人机闯入，如果不对其进行管控，则很容易造成严重后果。实际上通过视频监控对飞行器进行快速检测存在很多困难，无人机这一类目标具有飞行速度较快、目标成像较小、提取特征困难等特点，环境因素中地面动态干扰、光照变化、复杂背景等因素都会影响到目标的快速检测，解决低空慢速无人机快速检测这一难题具有很强的现实意义。随着基于计算机视觉的视频处理系统的出现，利用图像处理技术进行视频监控和视频分析的技术，在降低使用成本，节省人力资源，提高监控系统准确性、可靠性，扩大监视范围等方面具有很大的优势。智能监控系统一般是先利用摄像机拍摄，获取视频图像数据信息，接着将数据信息传送到监控系统处理模块，此时处理模块会自动对目标进行检测、识别和目标跟踪，并通过对目标行为的实时分析，寻找出视频中存在的异常情况，如目标运动混乱代表着打架斗殴等行为，发生这种情况就可以进行记录并报警处理。目标的检测与跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)图片序列获取：获取地面监控所提供图片序列数据；(2)运动信息获取：提取当前帧图像中的运动信息，并对运动信息数据进行处理，通过外接矩形量化进行表示；(3)背景分析：提取当前帧图像的边缘信息，从所获取的边缘图像中选取运动目标位置附近区域作为分析区域，并对分析区域进行分块处理，统计各个分块内的边缘信息量，以此进行背景分析并判断该运动目标是否为天空背景下的疑似目标；重复步骤(3)直到分析完所有运动目标，记录所有疑似目标；(4)无人机目标分析：对下一帧图像边缘信息提取，再次执行步骤(3)中背景分析部分，若在连续两帧图像...

【技术特征摘要】
1.一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)图片序列获取：获取地面监控所提供图片序列数据；(2)运动信息获取：提取当前帧图像中的运动信息，并对运动信息数据进行处理，通过外接矩形量化进行表示；(3)背景分析：提取当前帧图像的边缘信息，从所获取的边缘图像中选取运动目标位置附近区域作为分析区域，并对分析区域进行分块处理，统计各个分块内的边缘信息量，以此进行背景分析并判断该运动目标是否为天空背景下的疑似目标；重复步骤(3)直到分析完所有运动目标，记录所有疑似目标；(4)无人机目标分析：对下一帧图像边缘信息提取，再次执行步骤(3)中背景分析部分，若在连续两帧图像中，临近位置都出现疑似目标，则判定其为无人机目标并将此目标作为检测结果输出此目标；若判断为干扰信息，则忽略此结果。2.根据权利要求1所述的一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括：(2.1)对本帧与上一帧的图像数据进行灰度化处理，对灰度化处理后的两帧灰度图做差运算获取差图像，所述的获取差图像的过程公式如下：Df(x,y,t)＝If(x,y,t)-If(x,y,t-1)；其中，Df为差图像，If为灰度图像，t表示当前帧数，x，y为像素的横纵坐标；(2.2)对(2.1)得到的差图像进行膨胀处理，消除不连通区域；(2.3)对(2.2)处理结果进行二值化处理，获取二值图像，所述的二值化过程公式如下：其中，MDf为二值图像，Th为阈值，Th阈值大小为25；(2.4)差图像中灰度值大于阈值的被判断为运动信息，反之则判断为背景信息；对二值图像进行轮廓提取，并将轮廓数据以外接矩形的形式进行量化存储。3.根据权利要求1所述的一种基于背景分析的低空慢速无人机快速检测方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括：(3.1)对本帧图像数据进行边缘提取，并从获取到的边缘图像中提取运动目标所在位置附近区域作为分析区域：首先将图像灰度化并进行滤波处理，之后用Sobel算子获取边...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志钢，王晓，刘鲁涛，王军亮，马俊杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23