[发明专利]模拟复眼视觉机制和偏振成像的水面目标运动检测方法

摘要

本发明公开一种模拟复眼视觉机制和偏振成像的水面目标运动检测方法，分为偏振图像采集计算、仿生目标检测及仿生运动目标匹配三个步骤。采用仿蜻蜓复眼视觉机制的仿生学方法实现对水面目标的检测及跟踪，在计算的过程中将场景及目标信息转换为以脉冲序列形式表征的“压缩传感”特征。随后的目标检测及目标匹配跟踪均基于该脉冲序列进行，利用脉冲的响应时序及脉冲序列模式对场景中的多目标进行检测、匹配及跟踪，最终实现对目标运动的检测并对其运动矢量的估计。本发明能够稳定、可靠地用于复杂水面光学环境下的水面目标运动检测，且运算效率较高。

主权项

一种模拟复眼视觉机制和偏振成像的水面目标运动检测方法，其特征在于：首先通过在图像传感器前加装光谱滤光片及偏振滤波片组成特定光谱段的偏振成像系统，在水面目标检测，采集偏振度图像；根据三通路偏振成像技术采用三组偏振水面成像系统，并利用偏振图像配准技术及Stokes模型进行计算，形成融合偏振度图像，增强水面目标与水面背景间的光学信息对比；随后，采用仿生技术，以重叠捆绑的多个局部窗口构建虚拟的小眼群，通过小眼群滑动扫描式地模拟复眼结构中若干只小眼对融合偏振度图像进行重叠采样，读取偏振度信息；随后，利用仿蜻蜓视觉中的大场景、小场景系统对水面场景压缩传感和表征，利用仿池细胞调度LF、SF信道，将虚拟小眼群所获偏振度信息模拟转换生成脉冲序列，形成水面运动目标的敏感性特征，作为对水面场景中不同目标运动检测的依据；最后，基于脉冲序列特征进行仿生目标匹配以实现运动矢量估计。