[发明专利]无人艇感知系统检测方法

权利要求书

1.一种无人艇感知系统检测方法，包括

根据传感器捕捉的初始视频图像获得初始背景图像；

将传感器捕捉的当前输入帧图像于所述初始背景图像比较以获得移动目标或更新所述初始背景图像；

其中，所述根据传感器捕捉的视频图像获得初始背景图像中，所述初始背景图像的获取方法包括以下步骤：

获得所述初始视频图像中N帧图像的平均值Mean(x,y)和平均差MD(x,y)；

将第N+1帧图像的像素值替代第N帧图像中变化较大的像素值，若|I_i(x,y)-Mean(x,y)|＞μMD(x,y),则；

计算替代后的N帧图像的平均值，此平均值即为初始背景图像的像素值；

其中，i＝0,1,2,...,N；μ＝2.5。

2.根据权利要求1所述的一种无人艇感知系统检测方法，其特征在于，所述平均值Mean(x,y)的计算公式如下：

其中，I为像素值。

3.根据权利要求1所述的一种无人艇感知系统检测方法，其特征在于，所述平均差MD(x,y)的计算公式如下：

MD(x,y)＝D(x,y)/N。

4.根据权利要求1所述的一种无人艇感知系统检测方法，其特征在于，所述计算替代后的N帧图像的平均值，此平均值即为初始背景图像的像素值中，替代后的N帧图像的平均值的计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的一种无人艇感知系统检测方法，其特征在于，所述将传感器捕捉的当前输入帧图像于所述初始背景图像比较以获得移动目标或更新所述初始背景图像，包括以下步骤：

将所述初始背景图像和所述当前输入帧图像进行稀疏表示：

对得到的稀疏系数进行测量得到所述初始背景图像和所述当前输入帧图像的压缩测量值：

y_bn＝Φθ_bn

y_tn＝Φθ_tn

其中，n表示时刻，n＝0,1,2,3........，

获取n+1时刻背景图像的压缩测量值：

其中，I_n代表当前输入帧图像，B_n代表背景图像，y_tn是当前输入帧图像I_n的压缩测量值，y_bn是背景图像B_n的压缩测量值，y_bn+1是n+1时刻的背景图像B_n+1的压缩测量值；表示模型的更新速度，是一个常数，满足01，其倒数表示衰减过程中的时间常数，一般是经验值；M表示压缩测量值的个数；i代表相应压缩测量值的位置；y_b0是初始背景图像的压缩测量值；

在位置i处，如果条件满足下式，则表明在此位置有移动目标：

|y_tn+1(i)-y_tn(i)|＞T_n+1(i)

其中，T_n+1(i)是一个实时更新的阈值，其更新策略如下式表示：

其中，a是一个接近1的整数，阈值T_n+1(i)的大小可以通过改变a的值来调整；

当前输入图像和背景图像的测量值差值定义为：

r_tn＝||y_tn(i)-y_bn(i)||₂

将差值大小根据阈值进行判定，将差分图像中相应的测量值归入前景或背景，设判定目标函数为：

若当前输入图像和背景图像的测量值差值小于设定的阈值，则判定为背景的测量值，否则判定为前景目标的测量值。