【技术实现步骤摘要】
本申请属于图像制导与智能武器装备，涉及运动目标检测，尤其涉及一种用于成像式导引头的实时运动目标检测方法及装置。
技术介绍
1、运动目标检测的主要目的是从图像序列或视频中将变化区域或者运动物体从背景中分离出来，从而为自动目标捕获与目标跟踪提供先决条件，是图像制导领域的一个重要研究课题，同时也是成像式导引头搭载的核心算法之一。
2、在成像式导引头的实际应用中，由于弹体持续飞行，背景图像无法保持静止不变且存在动态变化，传统的运动目标检测方法(如背景减除法、帧间差分法等)无法直接实施。目前已有的解决方法多采用运动补偿的方式，估计相邻帧间的摄像机运动参数，通过射影变换或仿射变换对相邻图像帧进行全局对齐，消除摄像机运动带来的背景动态变化问题。
3、一般情况下，对相邻帧间摄像机运动参数的估计依赖于背景图像中的特征点检测与匹配，而实际使用环境中可能存在背景纹理微弱、特征点稀疏等问题，对运动补偿提出很大挑战。此外，由于弹体飞行速度较快，且运动目标检测的作用距离要求较远，目标运动带来的图像区域变化相对而言并不显著，运动补偿引起的全局对齐误差容易引起误检，造成运动目标检测精度明显下降。
4、在实现本公开实施例的过程中发现，受到弹载计算能力的限制，运动补偿方法仅能有限地使用具有较高计算效率的特征点匹配策略，且需要克服弱纹理问题减小全局对齐误差，在弹体飞行过程中实时稳定地输出对齐后的帧间图像。此外，实际应用场景复杂多变，仅考虑单个图像帧内的变化区域进行运动目标检测易受全局对齐误差干扰，带来较为严重的误检测问题，从而影响
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的不足，本申请提供一种用于成像式导引头的实时运动目标检测方法及装置，克服成像式导引头的实际应用带来的背景动态变化和目标运动不显著问题，可以实现远距离下运动目标的准确定位，满足成像式导引头对运动目标的自主快速精确捕获需求。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术：
3、用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，包括帧间图像对齐、前景区域提取、多帧目标验证。
4、在帧间图像对齐阶段，使用网格法均匀选取特征点，通过稀疏特征点匹配方法计算相邻时刻的两帧图像中特征点的位移向量，结合随机采样一致方法估计相邻两帧图像的单应变换，即可估计相邻时刻的摄像机运动，进而将前一时刻的图像与当前时刻图像进行对齐。
5、在前景区域提取阶段，结合三帧差分法与稠密光流法提取当前时刻图像中的变化区域，并在图像差分时引入局部池化操作缓解图像对齐误差带来的边缘噪声问题；通过自适应阈值对变化区域进行前景背景分类生成前景区域，采用连通域几何特征分析筛选符合目标特性的前景连通区域，获得候选目标。
6、在多帧目标验证阶段，采用数据关联方法估计连续多帧图像中的候选目标的运动轨迹，并对目标运动轨迹进行置信度评估和排序，选取置信度满足预设条件的目标作为最终运动目标检测结果。
7、本专利技术有益效果在于：
8、1、克服成像式导引头的实际应用带来的背景动态变化和目标运动不显著问题，可以实现远距离下运动目标的准确定位，满足成像式导引头对运动目标的自主快速精确捕获需求；
9、2、特征点匹配过程使用网格法均匀选取特征点，可以避免计算复杂度较高的特征点检测过程，大幅度提供计算效率，同时一定程度缓解背景纹理较弱的问题；将帧间差分法与稠密光流法相结合用于提取图像中的变化区域，能够准确有效地确定目标运动区域，处理目标运动相对背景而言不显著的问题；帧间差分过程引入局部池化操作，能够有效降低帧间图像对齐误差，减少误检；
10、3、使用数据关联方法估计候选目标短时间内的运动轨迹，可以根据时间一致性快速地过滤误检，同时根据运动轨迹的置信度对候选目标进行可靠程度评估和排序，能够有效缓解单帧运动目标检测结果不稳定的缺点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，将前一时刻的图像与当前时刻图像进行对齐，包括：
3.根据权利要求1所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，提取当前时刻图像中的变化区域，对变化区域进行前景背景分类生成前景区域，筛选符合目标特性的前景连通区域以获得候选目标，包括：
4.根据权利要求3所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，使用帧间差分法提取当前时刻图像中的变化区域，包括：
5.根据权利要求4所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，使用三帧差分法提取当前时刻图像中的变化区域：
6.根据权利要求4或5所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，结合稠密光流法提取当前时刻图像中的变化区域：将稠密光流场的幅值与差分图像相乘，即可获得结合稠密光流估计的差分图像。
7.根据权利要求3所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，对前景二值图
8.用于成像式导引头的实时运动目标检测装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机执行指令；其特征在于，在所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1～7中任意一项所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1～7中任意一项所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法。
...【技术特征摘要】
1.用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，将前一时刻的图像与当前时刻图像进行对齐，包括：
3.根据权利要求1所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，提取当前时刻图像中的变化区域，对变化区域进行前景背景分类生成前景区域，筛选符合目标特性的前景连通区域以获得候选目标，包括：
4.根据权利要求3所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，使用帧间差分法提取当前时刻图像中的变化区域，包括：
5.根据权利要求4所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，使用三帧差分法提取当前时刻图像中的变化区域：
6.根据权利要求4或5所述的用于成像式导引头的实时运动目标检测方法，其特征在于，结合稠密光流法提取当前时刻图像中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，常江，张燚，贯顺，刘科，张孝贤，
申请(专利权)人：北京轩宇空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。