一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向方法，包括：捕获并记录视频帧；将视频帧分解成不同分辨率的图像帧；设定判断门限值；以及从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将图像帧设为当前图像帧并进行处理判断，得到判断结果。本发明还公开了一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统，包括：图像捕获、记录单元，图像分解单元，动目标检测单元，测向判定单元和方向合成单元。本发明所公开的方法及系统解决了对通航视频监视中，对动目标进行快速测向的问题，实现了对摄像头捕获目标方向的快速检测，为监视系统中后续目标定位与分析功能创造合理的条件，从而为定位精度的提高提供坚实的基础。
【专利说明】一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统及方 法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通用航空目标监视领域，具体涉及一种面向通用航空视频监视的动目 标的快速测向系统及方法。
【背景技术】
[0002] 在通用航空领域，目标飞行范围广，但是飞行高度低。传统的雷达技术在通航监视 应用中成本过于昂贵。视频技术在很多特性上和雷达技术相似，但是视频技术更通用和廉 价。因此，对视频技术进行改进可以应用于通航监视，特别是低空及场面目标的监视。而在 监视系统中，对目标的快速处理是实现系统实时性的一个重要要求。为了实现对目标的快 速处理，需要在处理流程及方法上突破，从而达到"省时"的目的，为监视系统中后续目标定 位与分析功能创造合理的条件。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向方法，可以 实现对摄像头捕获的动目标方向的快速检测，为监视系统中后续目标定位与分析功能创造 合理的条件。
[0004] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是： 该方法包括：捕获并记录视频帧；将视频帧分解成不同分辨率的图像帧；设定判断门 限值；以及从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将图像帧设为当前图像帧并进行处理判 断，得到判断结果。
[0005] 本发明还提供了一种一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统，包 括：图像捕获、记录单元，用于捕获并接收视频图像信息；图像分解单元，用于对单帧视频 图像进行分解；动目标检测单元，用于对动目标进行检测，得到检测结果；测向判定单元， 用于对检测结果可靠性进行判别；以及方向合成单元，用于合成所述动目标的方向。
[0006] 本发明所公开的方法及系统产生的有益效果为： 解决了对通航视频监视中，对动目标进行快速测向的问题，实现了对摄像头捕获目标 方向的快速检测，为监视系统中后续目标定位与分析功能创造合理的条件，从而为定位精 度的提1?提供坚实的基础。同时本方法及系统能大大节省人力和时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1所示为本发明的一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向方法的一 个实施例的流程图。
[0008] 图2所示为本发明的从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将图像帧设为当前图 像帧并进行处理判断，得到判断结果步骤的一个实施例的流程图。
[0009] 图3所示为本发明的一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统的一 个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0010] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及 相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0011] 参考图1，图1所示为本发明的一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向 方法的一个实施例100的流程图。实施例100包括如下步骤101至104。
[0012] 在步骤101中，捕获视频帧，记录并保存每一帧原始的视频图像。
[0013] 在步骤102中，将视频帧分解成不同分辨率的图像帧。
[0014] 在本发明的一个实施例中，可以利用视频图像分解单元，依据金字塔模型，把原始 图像分解为若干张分辨率不同的图像。
[0015] 在步骤103中，设定判断门限值。
[0016] 在本发明的一个实施例中，判断门限值可以根据不同目标的特点，事先产生配置 文件，运行配置文件产生不同的门限值。
[0017] 在步骤104中，从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将图像帧设为当前图像帧 并进行处理判断，得到判断结果。
[0018] 在本发明的一个实施例中，步骤104可以进一步包括如下步骤201至204。
[0019] 参考图2,图2所示为本发明的从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将图像帧设 为当前图像帧并进行处理判断，得到判断结果步骤的一个实施例的流程图。
[0020] 在步骤201中，对当前图像帧和背景帧进行运算。
[0021] 在本发明的一个实施例中，为了实现快速检测，可以对当前图像帧和背景帧进行 差分运算，通过差分法检测出活动目标及目标所占像素个数。
[0022] 在步骤202中，判断当前图像帧中变化的像素个数是否大于判断门限值。如果当 前图像帧中变化的像素个数大于所述判断门限值时，认为检测出目标，停止检测，转入步骤 203 ;如果当前图像帧中变化的像素个数不大于所述判断门限值，则转入步骤204 ;当像素 个数为〇时，认为没有目标，停止检测过程。
[0023] 在步骤203中，对变化的像素依靠事先配置的方向表进行方向转换，得到测向结 果。
[0024] 在本发明的一个实施例中，可以根据变化的像素计算目标质心，并通过不同分辨 率图像对应像素的方向转换表合成所述目标方向。
[0025] 在步骤204中，判断当前图像帧是否为最大分辨率图像帧；如果当前图像帧不是 最大分辨率图像帧，则设置分辨率比当前图像帧大的图像帧为新的当前图像帧，并对新的 当前图像帧重复步骤104,得到判断结果；如果当前图像帧已经是最大分辨率图像帧，则判 断未检出动目标。
[0026] 参考图3,图3所示为本发明的一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向 系统300的一个实施例的示意图。图3中，本发明的一种面向通用航空视频监视的动目标的 快速测向系统可以包括图像捕获、记录单元301，用于捕获并接收视频图像信息；图像分解 单元302,用于对单帧视频图像进行分解；动目标检测单元303,用于对动目标进行检测，得 到检测结果；测向判定单元304,用于对检测结果可靠性进行判别；以及方向合成单元305， 用于合成动目标的方向。
[0027] 在本发明的一个实施例中，图像捕获、记录单元301依次连接图像分解单元302、 动目标检测单元303、测向判定单元304和方向合成单元305。
[0028] 上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神 和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向方法，其特征是，包括： 捕获并记录视频帧； 将所述视频帧分解成不同分辨率的图像帧； 设定判断门限值；以及 从分辨率最低的所述图像帧开始，依次将所述图像帧设为当前图像帧并进行处理判 断，得到判断结果。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述从分辨率最低的图像帧开始，依次对图 像帧进行处理判断，得到判断结果的步骤进一步包括： 对所述当前图像帧和背景帧进行运算； 判断所述当前图像帧中变化的像素个数是否大于所述判断门限值； 如果所述当前图像帧中变化的像素个数大于所述判断门限值，则对变化的像素依靠事 先配置的方向表进行方向转换，得到测向结果；以及 如果所述当前图像帧中变化的像素个数不大于所述判断门限值，则判断当前图像帧是 否为最大分辨率图像帧；如果所述当前图像帧不是最大分辨率图像巾贞，则设置分辨率比所 述当前图像帧大的图像帧为新的当前图像帧，并对所述新的当前图像帧重复步骤104,得到 判断结果；如果所述当前图像帧是最大分辨率图像帧，则判断未检出动目标。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，将所述视频帧分解成不同分辨率的图像 帧步骤所采用的方法是按照高斯金字塔模型将所述视频帧分解成不同分辨率的图像帧。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征是，对所述当前图像帧和背景帧进行运算步骤 所采用的方法是：对所述当前图像帧和背景帧进行差分运算。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征是，如果所述当前图像帧中变化的像素个数大 于所述判断门限值，则对变化的像素依靠事先配置的方向表进行方向转换，得到测向结果 的步骤进一步包括： 根据所述变化的像素计算目标质心；以及 通过不同分辨率图像对应像素的方向转换表合成所述目标方向。
6. -种面向通用航空视频监视的动目标的快速测向系统，其特征是，包括： 图像捕获、记录单元，用于捕获并接收视频图像信息； 图像分解单元，用于对单帧所述视频图像进行分解； 动目标检测单元，用于对动目标进行检测，得到检测结果； 测向判定单元，用于对所述检测结果可靠性进行判别；以及 方向合成单兀，用于合成所述动目标的方向。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征是，所述图像捕获、记录单元依次连接所述图像 分解单元、动目标检测单元、测向判定单元和方向合成单元。
【文档编号】H04N7/18GK104112283SQ201410367883
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】卢宇, 刘宇波 申请人:成都金本华科技股份有限公司