地面剧烈旋转运动背景中运动目标检测.pdf

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1、第35卷第9期仪器仪表学报V01．35No．92014年9月ChineseJourna1ofScientificInstrumentSep．2014地面剧烈旋转运动背景中运动目标检测：l：闫钧华一，储林臻，艾淑芳，李大雷，段贺(1．南京航空航天大学航天学院南京210016；2．光电控制技术重点实验室洛阳471009)摘要：针对地面背景剧烈旋转运动下运动目标难以检测的问题，提}=}；基于彩色光流计算与运动补偿的运动目标检测算法。首先利用金字塔分层计算、I,ucas局部运动一致性，提出一种改进的彩色金字塔Lueas光流算

2、法，以获得背景剧烈旋转运动下的准确可靠的图像光流场；然后基于光流场估计背景运动透视模型参数，重构图像纯背景运动矢量场，对图像进行背景运动补偿；最后通过差分二值化图像与形态学处理检测出运动目标。实验结果表明算法能够有效地改善光流计算效果，光流场局部方向一致性平均误差为0．29。，局部矢量模值一致性平均误差为0．25pix，该算法能在地面剧烈旋转运动背景中准确地检测出运动目标。关键词：目标检测；彩色光流场；地面背景；旋转运动；运动补偿中图分类号：TP391．41TH7文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40Mov

3、ingobjectdetectioninviolentlyrotationalgroundbackgroundYanJunhua一，ChuLinzhen，AiShufang，LiDalei，DuanHe(．CollegeofAstronautics，NangUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China；2．KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonElectro—opticControl，Luoyang471009，C

4、hina)Abstract：Aimingatthedificultyinmovingobjectdetectionunderviolentlyrotationalgroundbackground，weproposeamovingobjectdetectionmethodbasedoncoloropticalflowfieldandmotioncompensation．First，animprovedcolorpyramidLucasopticalflowalgm‘ithmisproposed，whichisbased

5、onimagepyramidcalculationandLucaslocalmotioncoherence．Withthehelpoftheimprovedcoloropticalflowalgorithm，theaccurate，reliableopticalflowfieldisobtained，whichreflectsthemovementoftheimagepixelsunderviolentlyrotationalgroundbackground．Fromtheopticalflowfieldthepar

6、ametersoftheperspectivebackgroundmotionmodelareestimatedandthemotionvectorfieldforpurebackgroundinformationisreconstructed．Thenthebackgrounddifferenceoftwoflamescanberemovedbymotioncompensation．Finally，themovingobjectisidentifiedthroughtheframedifferencemethoda

7、ndmorphologicalprocessing．Experimentresultsshowthatthemethodcansignificantlyimprovethequalityofopticalflowfieldcalculation；theaverageerroroflocaldirectionconsistencyoftheopticalflowfieldis0．29degree；theaverageerroroflocalvectormodulusconsistencyoftheopticalflow

8、fieldis0．25pixe1．Theproposedalgorithmcanaccuratelydetectthemovingobjectfromvi—olentlyrotationalgroundbackground．Keywords：objectdeteetion；coloropticalflowfield；groundbackgrou