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专利号: 201810325118X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,对SAR图像进行预处理;

步骤2,对预处理后的图像进行灰度增强和均衡化处理;

步骤3,对步骤2中得到的SAR图像进行区域合并处理;

步骤4,对目标进行特征提取;

步骤5,基于多特征融合进行目标确认,获取特征类型相应的残差;

步骤6,对所有的残差阵列进行归一化处理,把残差阵列组成一个单一的残差序列;

步骤7,基于所有的残差序列对目标的类别进行标记,获取最终的SAR图像车辆检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤1对SAR图像进行预处理的具体步骤为:用非局部均值方法对SAR图像进行滤波,再进行图像阈值分割。

3.根据权利要求1所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤2的具体步骤为:用线性变换方法调整低灰度值,经过拉伸后,[0,αμx]内的灰度值被映射为[0,βμy],以使这些灰度值在整个灰度空间中占据更大的范围;然后,再对原始图像中的高灰度值进行均衡化处理,使相应的灰度范围从[αμx,X]映射到[βμy,Y];

其中,μx和μy分别是图像调整前后的灰度平均值;X和Y均表示图像灰度空间的最大值;

这里,参数α和β用于控制调整前后灰度在空间分布中的平衡,其中,参数α的值为2到4,参数β的值为0.5到1.0。

4.根据权利要求1所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤3中的区域合并包括如下步骤:步骤3-1,首先用形态学闭操作算法去除图中的孤立区域,同时增加每个目标的连通性;

步骤3-2,在图像中搜索所有的连通区域;然后,将每个区域的信息,包括面积,最小外接矩形,坐标,尺寸和范围一一记录下来;

步骤3-3,从图像中移除面积大于阈值Aε的区域;

步骤3-4,把每个区域的信息输入到一个存储单元,所有连通区域对应的存储单元构造为一个向量Vs;

步骤3-5,从Vs中选择面积最大的区域,记为R0,并获得其最小外接矩形的宽度(w)和高度(h);

步骤3-6,如果|w-lw|<δ,w表示步骤3-5中所得最小外接矩形的宽度,δ表示阈值,lw表示车身宽度,则沿目标前端的垂直方向生成矩形,表示为Rrect;当有一个区域位于此矩形内或与此矩形重叠时,重叠区域则被合并到Rrect中,然后再更新区域Rrect,并从Vs中将其删除;

步骤3-7,如果lw<w<2lw,则沿着R0宽度方向均匀地将其分成两个子区域;然后,对每个子区域分别执行步骤3-6;

步骤3-8,迭代步骤3-5至步骤3-7,直到Vs为空集;最后,得到合并结果;其中,参数Aε,lw和δ在处理前通过数据库中收集到的车辆样本来确定。

5.根据权利要求1所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤4的具体步骤为:从已有数据集中,对L类不同的目标进行样本采集,然后运用相干斑抑制算法对所有采集到的样本进行噪声抑制;再针对每类目标的所有样本分别使用灰度直方图、灰度共生矩阵、方向梯度直方图和局部二值图,共四种特征提取方法,对目标进行特征提取,将其组成特征向量,生成相应的字典。因此共有L个字典,组成一个字典集D。然后,对于每一类别的测试样本,均使用上述的4种特征提取方法,进行特征提取,所得特征构成一个特征向量。

6.根据权利要求5所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤5的具体步骤为:在稀疏表示模型中,f表示特征类型,D表示目标类别的字典集;对于第i个特征类型,fi(i=1,2,...,N)时,其中N=4,基于L个字典,获取相应的残差ri,即,ri1,ri2,...,riL:

7.根据权利要求6所述的基于特征融合稀疏表示模型的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤6的具体步骤为:对所有的ri阵列进行归一化处理,使得相应的最大峰值为

1。然后,把ri阵列组成一个单一的残差序列;对于所有的4类特征,生成4个残差序列,表示为:r={rij,i=1,2,...,N;j=1,2,...,L}。

8.根据权利要求1所述的一种基于特征融合稀疏表示的SAR图像车辆检测方法,其特征在于,所述步骤7的具体步骤为:基于所有r的序列,对目标的类别进行标记,即类别对应最终序列的最小残差:类别:

筛选出类别为车辆的目标,从而获取最终的SAR图像车辆检测结果。