1.一種用于空中加油的仿鷹眼視覺運動目標檢測方法,該方法的具體步驟如下:
步驟一:獲取受油機航拍圖像
在加油機上搭載攝像機及機載處理器,運行相機連續(xù)采集程序,將加油機和受油機飛行至一定高度,加油機高度高于受油機,調(diào)整加油機視場角度使得拍攝得到航拍圖像中含有受油機及受油口;
步驟二:參數(shù)初始化
確定所需要的鷹眼視頂蓋細胞感受野個數(shù)Q,每個感受野的大小P,步驟一獲得的受油機航拍圖像空間上的圖像正方形塊寬度p,每個超像素包含的像素個數(shù)M,步驟一獲得的受油機航拍圖像寬度m、高度n、像素總數(shù)N=m*n,最大顏色距離Nc,簡單迭代線性聚類超像素分割方法迭代次數(shù)iter;
步驟三:受油機航拍圖像超像素分割
使用簡單迭代線性聚類超像素分割方法對當前幀受油機航拍圖像進行超像素分割,并存儲每個超像素中所包含的像素點坐標;
步驟四:受油機航拍圖像塊劃分
對步驟一采集到的受油機航拍圖像進行灰度化,并對圖像大小進行調(diào)整,將其寬度與高度均設(shè)置為感受野大小的整數(shù)倍,并分成與感受野濾波大小相同的圖像塊;
步驟五:計算單幀圖像的視頂蓋細胞響應
對于步驟四中得到的各個圖像塊使用E-I網(wǎng)絡(luò)模型計算鷹視頂蓋細胞響應;若步驟四中調(diào)整后的圖像寬度為p*w,高度為p*h,則該幅圖像共有w*h個圖像塊需要計算細胞響應,每個圖像塊的細胞響應為Q維;因此,最終計算得到的當前幀圖像對應的細胞響應為w*h*Q的三維矩陣;
步驟六:計算下一幀圖像的細胞響應
判斷當前幀圖像是否為第一幀,若是則計算下一幀圖像的細胞響應,計算方法同步驟五,計算完成后轉(zhuǎn)至步驟七;
步驟七:計算相鄰兩幀圖像的運動目標細胞響應
將當前圖像的細胞響應與上一幀圖像的細胞響應做差,得到w*h*Q三維的運動目標細胞響應矩陣:
其中,表示當前幀圖像中第[i,j]個圖像塊的第k維運動目標細胞響應;表示當前幀圖像中第[i,j]個圖像塊的第k維細胞響應;表示上一幀圖像中第[i,j]個圖像塊的第k維細胞響應;使用該運動目標細胞響應與細胞感受野進行卷積操作,可得到圖像對應的運動復原圖;
步驟八:計算運動目標細胞響應幅值
上一步所得的運動目標細胞響應是一組w*h*Q的三維矩陣,對該矩陣求細胞響應幅值,如第[i,j]個圖像塊的運動目標細胞響應幅值計算如下:
AR為w*h的運動目標細胞響應幅值矩陣;設(shè)置每個圖像塊的第一個像素點代表該圖像塊整體的運動目標細胞響應幅值,從而將運動目標細胞響應幅值從w*h的二維矩陣轉(zhuǎn)換為(q*w)*(q*h)的二維矩陣;
步驟九:計算各超像素運動目標細胞響應幅值
利用步驟三中超像素分割的結(jié)果,分別計算每個超像素內(nèi)部所有像素點的運動目標細胞響應幅值平均值,并將此平均值作為該超像素內(nèi)所有像素點對應的運動目標細胞響應幅值,即屬于同一個超像素的所有像素點具有相同的運動目標細胞響應幅值;
步驟十:確定運動目標圖像坐標
本發(fā)明中將最大運動目標細胞響應幅值的t倍(0<t<1)作為自適應閾值進行分割,將運動目標細胞響應大于該閾值的像素點設(shè)置為目標區(qū)域,將其與像素點設(shè)置為背景區(qū)域;
步驟十一:儲存運動目標檢測結(jié)果
將目標區(qū)域的圖像坐標求均值,將該均值作為當前的受油機運動目標所在位置;在原圖中將該位置標注出來,并存儲;同時判斷是否為最后一幀圖像,如果是最后一幀則結(jié)束計算,否則轉(zhuǎn)至步驟一。