强化学习的航拍视频运动小目标检测方法研究

发布时间：2021-03-27 15:34

　　航拍无人机在各个领域的广泛应用给人们带来便捷,以航拍无人机为核心的新兴产业正在迅速扩大,同时航拍视频中视觉技术方面的研究也愈发受到了国内外学者的重视。在航拍无人机拍摄的航拍视频中运动目标单位连接紧密且目标较小,通常运动目标小至10*10个像素左右,现阶段目标检测方法在该应用场景下依然存在较大的挑战,由于无人机自身的快速移动以及飞行过程中抖动噪声的影响,往往通过单帧图像很难检测出图像中感兴趣目标。本文主要在无人机地面站平台上,实现对航拍视频增强、运动小目标检测等算法改进及优化工作。本文主要工作及贡献:1.本文提出暗通道快速去雾算法。在航拍带雾图像暗通道透射率图计算过程中,通过采用均值下采样与双线性插值方法来大大减少去雾过程的运算量。实验测试过程中,本文提出的方法相比于传统暗通道先验方法去雾帧率提高了 2-3倍。在航拍视频运动小目标检测中,本文提出通过动态帧间差分（ORB-DFD）方法,动态选取合适的间隔步长与累加帧数。通过全局ORB特征对相邻帧进行匹配得到背景的全局运动估计量,根据背景的平移分量、旋转分量与缩放分量得到间隔步长。同时计算像素点的能量累积值并统计像素分布情况,在约束条件下得... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无人?

悬浮粒子对漫反射光线的折损。使得带雾航拍图像中Ｅ１标物体边缘纹理特征、像素信??息产生严重降质和退化。太阳光线在物体表面发生漫反射，其反射光线经过空气中悬??浮粒子组成的衰减模型，最终进入航拍无人机机载相机传感器，如下图２．丨所示。??，?无人机??翻机??地面物体??图２．１大气散射模型??散射光线的衰减模型受到空气中悬浮粒子的大小、类型、分布状态等因素的影响，??通过散射衰减系数表示。同时，考虑到地面物体与航拍无人机机载相机之间的距离。??其航拍图像衰减模型的衰减率可以通过下式（２－丨）表示。??ｌ（ｘ）?＝?ｅ￣／，ｄｉｘ）?（２－１）??图像去雾的物理模型可以通过大气光模型和悬浮粒子对散射光线的衰减模型组??成。衰减模型和大气光模型分别用下式第一项与第二项来表示。Ｊ〇ｃ）表示没有雾霾??的航拍图像，．／（Ｘ）／（Ｘ）表示悬浮粒子的对反射光线的衰减后的分量。其中Ａ表示大气??光成分，如下式（２－２）所示。??Ｉ（ｘ）?＝?Ｊ（ｘ）ｔ（ｘ）?＋?Ａ（ｌ?－／（ｘ））?（２－２）??８??

（ａ）参考图像?（ｂ）相邻图像?（ｃ）差分图像?（ｄ）对齐图像??图２．２运动背景补偿??对于一组航拍视频初始图像序列／?＝?｛／〇，／ｐ／２，其中４＿１Ｖ表示第ｔ帧图像对于第ｔ－１帧图像做运动背景补偿得到的变换图像，其运动背景补偿图像矩阵可以过下式（２－１３）表示。??一心…／；，－??Ｉ、?？？？?：？？?（２－１３）??定义间隔步长为ｎ的差分灰度图像，且通过ｍ组累加帧数得到灰度差分累加图??像，对于ｎ与ｍ取值的选择依据背景运动估计量与像素点能量累积阈值，通过运动??背景补偿的仿射变换矩阵Ｈ来估计背景的平移分量、旋转分量与缩放分量作为背景??运动估计量＾，运动估计量值越大表征背景运动幅度越大，间隔步长ｎ的取值越小，??对于运动估计量值较小的场景下需要间隔步长较大的两帧图像来计算差分信息，通过??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ART2的Q学习算法研究[J]. 姚明海,瞿心昱,李佳鹤,顾勤龙,汤丽平.  控制与决策. 2011(02)



本文编号：3103754