基于顯著密度的高效子窗口搜索的精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 02:39
準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性是影響目標(biāo)檢測(cè)性能的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。為了在多種復(fù)雜場(chǎng)景中進(jìn)行快速精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè),提出了一種融合超復(fù)雜傅里葉變換(HFT)顯著性計(jì)算、高效子窗口搜索(ESS)和大津法(OTSU)的精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)算法。該算法首先將輸入圖像進(jìn)行HFT顯著性計(jì)算,得到顯著圖,然后在顯著圖的基礎(chǔ)上通過(guò)高效子窗口進(jìn)行全局搜索并初步定位目標(biāo),最后利用大津法分割子窗口范圍內(nèi)的圖像,并根據(jù)子窗口邊界的像素值優(yōu)化子窗口的位置,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,新算法在保證運(yùn)算速度的同時(shí),顯著提高了檢測(cè)精度。
【文章來(lái)源】:電光與控制. 2019,26(08)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
本文算法流程圖Fig.2Flowchartofouralgorithm
ㄐ苑治?為檢驗(yàn)算法的適應(yīng)能力,本文對(duì)多種不同類型的目標(biāo)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果如圖3~圖5所示。在圖3a、圖4a、圖5a中,由于子窗口邊界含有目標(biāo)信息,所以需要啟用LOG算子進(jìn)行邊緣檢測(cè),因此按算法流程將HFT顯著圖、粗定位結(jié)果、大津法分割結(jié)果、LOG邊緣檢測(cè)結(jié)果、精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果依次列出。在圖3b、圖4b、圖5b中,由于子窗口邊界無(wú)目標(biāo)信息,因此按流程將顯著圖、粗定位結(jié)果、大津法分割結(jié)果和精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果依次列出,本文不再贅述。圖3為檢測(cè)空中飛行目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3a中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較近,顯著密度主要集中在鳥(niǎo)的軀干附近,導(dǎo)致子窗口邊界包含目標(biāo),通過(guò)邊緣檢測(cè)判斷后,放大子窗口,得到精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。圖3b中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較遠(yuǎn),并受到強(qiáng)光干擾,顯著密度集中位置包含了大量背景,本文算法對(duì)子窗口內(nèi)進(jìn)行大津法分割后,目標(biāo)區(qū)域并沒(méi)有與子窗口邊界重合,因此直接利用大津法分割的結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確定位。圖3空中飛行目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.3Detectionresultsoftargetsintheair總之,針對(duì)空中飛行目標(biāo),無(wú)論距離遠(yuǎn)近,本文算法均能克服云層或強(qiáng)光干擾,具有較高的檢測(cè)精度和抗干擾能力。圖4為檢測(cè)近地目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4a中,由于背景復(fù)雜,顯著密度雖然相對(duì)集中,但并不能精確定位目標(biāo),利用大津法分割縮小子窗口左右邊界,而且子窗口下邊界也有目標(biāo)信息存在,所以需要利用LOG算子調(diào)整下邊界,得到比較正確的檢測(cè)圖像。圖4b中,第3幅是大津法的分割結(jié)果。機(jī)場(chǎng)背景下有大量背景干擾,導(dǎo)致顯著密度不能全部集中在目標(biāo)位置,而經(jīng)過(guò)大津法分割后,子窗口上沒(méi)有目
要集中在鳥(niǎo)的軀干附近,導(dǎo)致子窗口邊界包含目標(biāo),通過(guò)邊緣檢測(cè)判斷后,放大子窗口,得到精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。圖3b中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較遠(yuǎn),并受到強(qiáng)光干擾,顯著密度集中位置包含了大量背景,本文算法對(duì)子窗口內(nèi)進(jìn)行大津法分割后,目標(biāo)區(qū)域并沒(méi)有與子窗口邊界重合,因此直接利用大津法分割的結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確定位。圖3空中飛行目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.3Detectionresultsoftargetsintheair總之,針對(duì)空中飛行目標(biāo),無(wú)論距離遠(yuǎn)近,本文算法均能克服云層或強(qiáng)光干擾,具有較高的檢測(cè)精度和抗干擾能力。圖4為檢測(cè)近地目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4a中,由于背景復(fù)雜,顯著密度雖然相對(duì)集中,但并不能精確定位目標(biāo),利用大津法分割縮小子窗口左右邊界,而且子窗口下邊界也有目標(biāo)信息存在,所以需要利用LOG算子調(diào)整下邊界,得到比較正確的檢測(cè)圖像。圖4b中,第3幅是大津法的分割結(jié)果。機(jī)場(chǎng)背景下有大量背景干擾,導(dǎo)致顯著密度不能全部集中在目標(biāo)位置,而經(jīng)過(guò)大津法分割后,子窗口上沒(méi)有目標(biāo)信息,因此可直接利用大津法的處理結(jié)果縮小子窗口范圍,得到目標(biāo)精確位置。圖4近地目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.4Detectionresultsoftargetsneartheground可以看出,即使背景噪聲干擾嚴(yán)重,本文算法在對(duì)第8期15
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于超復(fù)數(shù)傅里葉變換的自適應(yīng)顯著性檢測(cè)[J]. 黃侃,張涌,呂波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(S1)
[2]基于顯著圖生成和顯著密度最大化的高效子窗口搜索目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 劉松濤,黃金濤,劉振興. 電光與控制. 2015(12)
[3]紅外小目標(biāo)的模板提取及檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 王霄,辛云宏. 激光與紅外. 2013(07)
本文編號(hào):3386572
【文章來(lái)源】:電光與控制. 2019,26(08)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
本文算法流程圖Fig.2Flowchartofouralgorithm
ㄐ苑治?為檢驗(yàn)算法的適應(yīng)能力,本文對(duì)多種不同類型的目標(biāo)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果如圖3~圖5所示。在圖3a、圖4a、圖5a中,由于子窗口邊界含有目標(biāo)信息,所以需要啟用LOG算子進(jìn)行邊緣檢測(cè),因此按算法流程將HFT顯著圖、粗定位結(jié)果、大津法分割結(jié)果、LOG邊緣檢測(cè)結(jié)果、精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果依次列出。在圖3b、圖4b、圖5b中,由于子窗口邊界無(wú)目標(biāo)信息,因此按流程將顯著圖、粗定位結(jié)果、大津法分割結(jié)果和精準(zhǔn)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果依次列出,本文不再贅述。圖3為檢測(cè)空中飛行目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3a中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較近,顯著密度主要集中在鳥(niǎo)的軀干附近,導(dǎo)致子窗口邊界包含目標(biāo),通過(guò)邊緣檢測(cè)判斷后,放大子窗口,得到精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。圖3b中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較遠(yuǎn),并受到強(qiáng)光干擾,顯著密度集中位置包含了大量背景,本文算法對(duì)子窗口內(nèi)進(jìn)行大津法分割后,目標(biāo)區(qū)域并沒(méi)有與子窗口邊界重合,因此直接利用大津法分割的結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確定位。圖3空中飛行目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.3Detectionresultsoftargetsintheair總之,針對(duì)空中飛行目標(biāo),無(wú)論距離遠(yuǎn)近,本文算法均能克服云層或強(qiáng)光干擾,具有較高的檢測(cè)精度和抗干擾能力。圖4為檢測(cè)近地目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4a中,由于背景復(fù)雜,顯著密度雖然相對(duì)集中,但并不能精確定位目標(biāo),利用大津法分割縮小子窗口左右邊界,而且子窗口下邊界也有目標(biāo)信息存在,所以需要利用LOG算子調(diào)整下邊界,得到比較正確的檢測(cè)圖像。圖4b中,第3幅是大津法的分割結(jié)果。機(jī)場(chǎng)背景下有大量背景干擾,導(dǎo)致顯著密度不能全部集中在目標(biāo)位置,而經(jīng)過(guò)大津法分割后,子窗口上沒(méi)有目
要集中在鳥(niǎo)的軀干附近,導(dǎo)致子窗口邊界包含目標(biāo),通過(guò)邊緣檢測(cè)判斷后,放大子窗口,得到精準(zhǔn)的目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。圖3b中,由于成像設(shè)備與目標(biāo)較遠(yuǎn),并受到強(qiáng)光干擾,顯著密度集中位置包含了大量背景,本文算法對(duì)子窗口內(nèi)進(jìn)行大津法分割后,目標(biāo)區(qū)域并沒(méi)有與子窗口邊界重合,因此直接利用大津法分割的結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確定位。圖3空中飛行目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.3Detectionresultsoftargetsintheair總之,針對(duì)空中飛行目標(biāo),無(wú)論距離遠(yuǎn)近,本文算法均能克服云層或強(qiáng)光干擾,具有較高的檢測(cè)精度和抗干擾能力。圖4為檢測(cè)近地目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4a中,由于背景復(fù)雜,顯著密度雖然相對(duì)集中,但并不能精確定位目標(biāo),利用大津法分割縮小子窗口左右邊界,而且子窗口下邊界也有目標(biāo)信息存在,所以需要利用LOG算子調(diào)整下邊界,得到比較正確的檢測(cè)圖像。圖4b中,第3幅是大津法的分割結(jié)果。機(jī)場(chǎng)背景下有大量背景干擾,導(dǎo)致顯著密度不能全部集中在目標(biāo)位置,而經(jīng)過(guò)大津法分割后,子窗口上沒(méi)有目標(biāo)信息,因此可直接利用大津法的處理結(jié)果縮小子窗口范圍,得到目標(biāo)精確位置。圖4近地目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Fig.4Detectionresultsoftargetsneartheground可以看出,即使背景噪聲干擾嚴(yán)重,本文算法在對(duì)第8期15
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于超復(fù)數(shù)傅里葉變換的自適應(yīng)顯著性檢測(cè)[J]. 黃侃,張涌,呂波. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(S1)
[2]基于顯著圖生成和顯著密度最大化的高效子窗口搜索目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 劉松濤,黃金濤,劉振興. 電光與控制. 2015(12)
[3]紅外小目標(biāo)的模板提取及檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 王霄,辛云宏. 激光與紅外. 2013(07)
本文編號(hào):3386572
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