[发明专利]一种海洋背景下的红外仿真图像平台及其图像生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种红外仿真图像平台，特别涉及到一种海洋背景下的红外仿真图像平台及其图像生成方法。

背景技术

在研究海上红外目标检测和跟踪算法中，需要进行大量的海上实船试验，而每一次的实船试验，都会耗费大量的人力和物力、财力。而且，一些特殊条件下的海上红外实船实验由于实验条件很难达到，很难进行多次有效的试验，综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种海洋背景下的红外仿真图像平台及其图像生成方法。

发明内容

本发明的目的是为研究人员提供一个海洋环境中弱小目标的红外图像仿真平台，该平台能够提供海洋环境背景下，人为目标的红外图像或者视频，用于在实验室环境中中研究目标检测和跟踪算法。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种海洋背景下的红外仿真图像平台，其特征在于，所述平台包括红外人脸统计模板生成子系统、海洋背景红外图像选取子系统和红外仿真图像生成子系统；所述红外人脸统计模板生成子系统用于生成不同距离的人脸模板图像，海洋背景红外选取子系统管理背景图像的数据库，根据用户的选择提取海洋背景图像，红外仿真图像生成子系统用于将人脸模板图像和海洋背景图像结合起来。

在本发明的一个实施例中，所述平台是基于Visual Studio 2008，利用C#语言编写的。

一种海洋背景下的红外仿真图像生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）人脸仿真模板的生成

因为拍摄到的人脸图像有背景，所以首先要手工截取含有人脸部分的大致图像，再采用邻域平均法对手工分割的图像进行处理，然后对分割好的图像的每个像素点做统计，将该像素是否属于人脸，作为此像素点的出现概率，如式(1)所示，

                                      (1)

其中为所有样本在处大于0的样本数，为图像的总数，为所求的统计模板，当大于0.5时再将所有的样本在处的灰度取平均，当小于或等于0.5时将该点的灰度值置零，由此得到新图像；

2）海洋背景图像的选取

前期通过海上实船拍摄大量海洋背景的图像，在背景仿真时，我们就根据海况、天气的不同，建立不同的数据库，存储相关图像，当仿真需要时，根据实验环境要求的海况和天气，选取此种情况下的图像作为仿真图像的背景图；

3）仿真图像的生成

生成的人脸红外模板，还要根据海洋背景图像的特点，进行灰度变换，然后将人脸模板图像与海洋背景图像融合，图像融合后，为了使人脸的边缘和背景的过渡更加平滑，需进一步做平滑滤波处理，最后得到较为真实的图像。

本发明的有益效果是，可以提供不同距离、不同海况和天气下的海洋背景红外仿真图像，用于在实验室坏境中研究目标检测和跟踪算法。

附图说明

图1是本发明所述的海洋背景下的红外仿真图像平台的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明所述的海洋背景下的红外仿真图像平台，是基于Visual Studio 2008，利用C#语言编写的；本平台包括红外人脸统计模板生成子系统、海洋背景红外图像选取子系统和红外仿真图像生成子系统；所述红外人脸统计模板生成子系统用于生成不同距离的人脸模板图像，海洋背景红外选取子系统管理背景图像的数据库，根据用户的选择提取海洋背景图像，红外仿真图像生成子系统用于将人脸模板图像和海洋背景图像结合起来。

下面结合一个具体的实施例，来进一步阐述本平台的图像生成方法：

一种海洋背景下的红外仿真图像生成方法，所述方法包括如下步骤：

1）人脸仿真模板的生成

因为拍摄到的人脸图像有背景，所以需要将人脸从背景图像中分割出来。首先手工截取含有人脸部分的图像的大致图像，再对该图像取平均，即采用邻域平均法对手工分割的图像进行处理,取3×3的邻域，如式(1)所示，

                                                              (1)

其中是输入图像，为平均图像。

选择中灰度值最大点的坐标作为将要分割图像的中心，在中以为中心统一截取大小为9×9的人脸图像作为训练图像。再对图像做阈值处理，将人脸部分从背景中分割出来。

分割后的图像由式(2)获得，