受強(qiáng)視差影響的低空航拍視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè).pdf

1、隨著飛行器、成像技術(shù)以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)的快速發(fā)展，低空航拍技術(shù)廣泛應(yīng)用在空中偵察、災(zāi)情偵查等軍事和民事用途上。在低空航拍視頻中，成像平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，拍攝區(qū)域內(nèi)背景的復(fù)雜多變等因素影響，一般的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法難以有效地檢測(cè)出完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，尤其背景中存在的高大物體（建筑物、樹(shù)木、山脈等），它們的尺寸對(duì)成像距離來(lái)說(shuō)不可忽略，視頻幀間的視角變化較大，投影到圖像平面上會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的視差等因素的影響，導(dǎo)致這些物體的邊緣被誤檢測(cè)為目標(biāo)，進(jìn)一步對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)造

2、成干擾。本文提出一種受強(qiáng)視差影響的低空航拍視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，能夠消除視差影響，快速而有效地檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。本文貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：
　　首先，在分析和研究受強(qiáng)視差影響的低空航拍視頻特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出受強(qiáng)視差影響的低空航拍視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法的框架，其基本原理是先進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，抵消成像平臺(tái)運(yùn)動(dòng)引起的靜止背景運(yùn)動(dòng)；然后進(jìn)行初始運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)，得到大致的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域；最后視差消除，對(duì)背景中存在的高大物體造成的視差影響進(jìn)行消除，得

3、到準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
　　其次，綜合分析低空航拍視頻中成像平臺(tái)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致靜止背景的運(yùn)動(dòng)，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)背景復(fù)雜多變，強(qiáng)視差等因素影響，提出基于改進(jìn)RANSAC的極線約束剔除誤匹配點(diǎn)的圖像配準(zhǔn)方法，從算法的時(shí)間復(fù)雜度和特征匹配精度等方面綜合對(duì)比分析了三種經(jīng)典的基于特征圖像配準(zhǔn)方法：基于Harris角點(diǎn)的圖像配準(zhǔn)、基于SIFT特征的圖像配準(zhǔn)和基于SURF特征的圖像配準(zhǔn)，利用Matlab仿真實(shí)現(xiàn)三種算法的基礎(chǔ)上，分析比較其性能，找到最適合本文的圖

4、像配準(zhǔn)方法。針對(duì)視差對(duì)特征粗匹配時(shí)易導(dǎo)致誤匹配的影響，采用了基于改進(jìn)RANSAC的極線約束剔除誤匹配特征點(diǎn)的方法，進(jìn)一步提到了特征匹配的精度，使圖像配準(zhǔn)更加準(zhǔn)確。
　　最后，針對(duì)強(qiáng)視差對(duì)低空航拍視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)效果的干擾，提出了基于梯度抑制和極線約束相結(jié)合的精確運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，對(duì)經(jīng)過(guò)圖像配準(zhǔn)和初始運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)后的結(jié)果圖像，首先利用梯度抑制法消除部分視差像素，然后對(duì)剩余像素應(yīng)用極線約束，消除大部分剩余視差像素，得到目標(biāo)像素，精確