[发明专利]基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法

权利要求书

1.一种基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A.采用固定步长的划窗法截取包含有空速管的候选区域，并保存截取的候选区域；

步骤B.对候选区域使用模板匹配法结合HSV颜色模型内颜色直方图方法进行筛选，去除无用信息，得到经目标检测后的图像；

步骤C.在空间域上使用点域运算方法对所得图像的对比度进行增强，得到增强图像；

步骤D.对增强图像进行RGB三个颜色通道灰度值的颜色量化，统计量化后的颜色直方图信息，得到颜色直方图特征；

步骤E.从颜色直方图特征中提取到两类特征长向量，并按照其提取自图像的类别分别添加标签，将两类标签的数据集整合成训练数据集和测试数据集；

步骤F.将训练数据集导入到监督式分类器进行训练，并设置该分类器的初始参数；

步骤G.使用交叉验证的方法优化该分类器的初始参数，并将步骤E中的训练数据集导入到优化后的分类器进行训练，得到训练后的分类器；

步骤H.取待测民航飞机空速管套未正常摘取和正常摘取的待测试图像样本，重复步骤A到E，输入到步骤G训练后的分类器中，完成空速管套是否正常摘取的检测识别；

步骤I.若检测识别到空速管套未正常摘取，则发出安全警示。

2.根据权利要求1所述的基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法，其特征在于，步骤B的具体过程如下：

步骤B1.采取基于灰度的模板匹配法，选定模板图片，将候选区域与模板图片进行匹配，之后采取归一化互信息来度量图片相似度，计算各候选区域图片与模板图片的归一化互信息N(A,B)＝[H(A)+H(B)]/H(A,B)，其中H(A)、H(B)分别为图像A、B的信息熵，H(A,B)是图像A与B的联合信息熵；

步骤B2：引入HSV颜色模型下的颜色直方图特征辅助识别，统计各候选区域图像H通道灰度在[0，1/24]、[23/24，1]红色范围的的归一化频数比率；

步骤B3：输入候选区域图像，结合步骤B1和步骤B2所得到的归一化互信息和归一化频数比率设定合理阈值，对候选区域进行筛选，得到目标区域。

3.根据权利要求2所述的基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法，其特征在于，步骤B3的具体过程如下：

步骤B31.输入候选区域图像，设定H分量处于[0，1/24]、[23/24，1]红色范围内的归一化频数比率阈值为a；

步骤B32.当输入图像的所有候选区域的最大归一化频数比率小于阈值a时，筛选所有候选区域与模板图片的归一化互信息，若归一化互信息超过阈值b即认为识别了目标，输出归一化互信息为最大值的候选区域图像作为最终预处理后图像，其中阈值b大于阈值a；

步骤B33.若输入图像存在候选区域的归一化频数比率大于阈值a，则对候选区域保留相关系数大于阈值c的候选区域，选择保留的候选区域中的颜色直方图频数比率为最大值的候选区域即为最后识别出来的目标区域，其中阈值a﹤c﹤b。

4.根据权利要求2所述的基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法，其特征在于，步骤C中的点域运算为伽马变换，伽马变换的具体步骤如下：定义变换值为gamma，对每张图像RGB三个颜色通道的中每个灰度值r进行伽马变换，计算出伽马变换后图像矩阵中的每一个灰度值s，s＝r^(gamma)，建立图像RGB三个颜色通道的颜色非线性映射关系。

5.根据权利要求4所述的基于颜色直方图特征的民航飞机空速管套安全警示方法，其特征在于，步骤D的具体过程如下：

步骤D1：将每张图像颜色空间的各个颜色通道在[0，255]灰度值区间内分量均匀地进行划分为n个小区间；

步骤D2：统计一张图像中各个颜色通道经过颜色量化后处于各个颜色小区间内的频数，记该频数为颜色直方图在该颜色直方图条带下的特征值，单张图像中能够得到n乘以3维的颜色直方图特征向量；

步骤D3：通过重复步骤D2依次对每张图像提取特征并将每个n乘以3维的颜色直方图特征向量按照RGB颜色通道的顺序拼接为3n乘以1维的长向量，统计出每张预处理后图像的颜色直方图特征。