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专利号: 2021110427003
申请人: 广西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-09-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于包括以下步骤:A、获取灰度原始图像,建立螺旋运动模型,设定宽、高为w×h的数据块作为螺旋运动范围;

B、对原始图像中各像元点,以该像元点为中心像元点,获取宽、高为w×h的数据块f0,设定该中心像元点坐标为(x0,y0),依照螺旋运动模型对其周围位于数据块f0内的像元点进行坐标编号,并将各个像元点的编号存放到一个数组中,数组记为C、将各个数组的中各个像元点中各个坐标的按照螺旋运动顺序排序,各组数组序号记为k(k=1,2,…,i);然后设定X向和y向的移动步长,对中心像元点进行移动,获得移动后的中心像元点,然后以移动后的中心像元点(row,col)为中心,获取宽、高为w×h的数据块fk;

D、以移动后的中心像元点(row,col)为螺旋运动范围的中心像元点,依照步骤A建立的螺旋运动模型对其周围位于数据块fk内的像元点进行坐标编号,并将各个像元点的编号存放到一个数组中,数组记为E、数据块f0中各个像元点与数据块fk中各个像元点依照螺旋运动顺序一一对应,求取各组对应点的梯度差,通过构造梯度优化模型来获取其中的梯度最小值,并将该梯度最小值所对应的像元点为中心像元点(x′0,y′0),获取宽、高为w×h的数据块fk′;求取数据块fk′的均值Fmin1;

F、数据块fk中各个像元点与数据块fk′中各个像元点依照螺旋运动顺序一一对应,求取各组对应点的梯度差,通过构造的梯度优化模型来获取其中的梯度最小值,并将该梯度最小值所对应的像元点为中心像元点(x″0,y″0),获取宽、高为w×h的数据块fk″;求取数据块fk″的均值Fmin2;

G、基于Fmin1和Fmin2构建梯度优化背景估计模型并求解获得背景图像,原始图像减去背景图像得到的差分图,即为最终输出轮廓图像。

2.如权利要求1所述的螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于:所述的步骤C过程对应的公式如下

其中,num为数组编号;(row,col)代表移动后的中心像元点;step为中心像元坐标点的步长,fk表示新获取的数据块,宽、高为w×h。

3.如权利要求2所述的螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于:所述的步骤E中,获取中心像元点(x′0,y′0)后,将其带入公式(1),获得宽、高为w×h的数据块fk′;

所述的步骤F中,获取中心像元点(x″0,y″0)后,将其带入公式(1),获得宽、高为w×h的数据块fk″。

4.如权利要求1所述的螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于:所述的步骤E中,求取数据块f0与数据块fk梯度差、梯度最小值、均值Fmin1的公式如下:其中,L*L为邻域的范围大小,取值为3*3,5*5,7*7,…;Fk(row,col)为中心像元数据块与新获取的数据块fk的梯度差值;(x′0,y′0)为梯度最小值所对应的中心点坐标记;Fmin1为(x′0,y′0)中心像元的数据块的均值。

5.如权利要求4所述的螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于:所述的步骤F中,求取数据块与数据块fk′梯度差、梯度最小值、均值Fmin2的公式如下:其中,L*L为邻域的范围大小,取值为3*3,5*5,7*7,…;Fk′(row1,col1)为中心像元数据块与新获取的数据块fk′的梯度差值;(x″0,y″0)为梯度最小值所对应的中心点坐标记;Fmin2为(x″0,y″0)中心像元的数据块的均值。

6.如权利要求5所述的螺旋梯度优化估计的弱小目标检测方法,其特征在于:所述的步骤G中,构建梯度优化背景估计模型公式如下:

其中,f′(i,j)为背景估计结果,(i,j)为图像中像元点的坐标。