一种红外目标检测装置及其检测方法

1.本发明涉及红外目标检测技术领域，尤其涉及一种红外目标检测装置及其检测方法。


背景技术：

2.红外成像技术在自动驾驶、智能安防、遥感以及工业监测等领域得到广泛的应用。
3.目前，现有技术公开了一种红外目标检测装置，通过利用目标与背景的辐射强度差异来将两者进行分离。当目标周围存在干扰物时，会对目标识别造成干扰，从降低了红外目标检测装置的检测效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种红外目标检测装置及其检测方法，旨在解决干扰物会降低红外目标检测装置对目标的检测效果的问题。
5.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种红外目标检测装置，包括图像采集系统和图像训练系统，所述图像采集系统和所述图像训练系统依次连接；所述图像训练系统包括数据采集模块、图像处理模块、模型构建模块、模型训练模块和图像训练模块，所述数据采集模块、所述图像处理模块、所述模型构建模块、所述模型训练模块和所述图像训练模块依次连接；所述图像采集系统，用于采集红外实测图像；所述数据采集模块，用于采集红外训练图像，得到图像训练集；所述图像处理模块，用于对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集；所述模型构建模块，用于构建检测模型；所述模型训练模块，用于使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型；所述图像训练模块，用于将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
6.其中，所述图像处理模块包括平滑处理单元和锐化处理单元，所述平滑处理单元和所述锐化处理单元连接；所述平滑处理单元，用于对所述图像训练集进行平滑处理，得到平滑训练集；所述锐化处理单元，用于对所述平滑训练集进行锐化处理，得到降噪训练集。
7.其中，所述图像训练模块包括尺寸调整单元和训练单元，所述尺寸调整单元与所述训练单元连接；所述尺寸调整单元，基于所述目标检测模型的输入尺寸对所述红外实测图像进行尺寸调整，得到调整图像；所述训练单元，用于将所述调整图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
8.其中，所述红外目标检测装置还包括目标匹配系统，所述目标匹配系统与所述训练单元连接；所述目标匹配系统，用于将所述检测目标的位置信息定位在所述实测图像上，得到目标图像。
9.其中，所述红外目标检测装置还包括显示系统，所述显示系统与所述目标匹配系统连接；所述显示系统，用于显示所述目标图像。
10.第二方面，本发明提供了一种红外目标检测方法，包括以下步骤：
11.采集红外实测图像；
12.采集红外训练图像，得到图像训练集；
13.对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集；
14.构建检测模型；
15.使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型；
16.将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
17.其中，对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集的具体方式为：
18.对所述图像训练集进行平滑处理，得到平滑训练集；
19.对所述平滑训练集进行锐化处理，得到降噪训练集。
20.其中，使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型的具体方式为：
21.基于所述目标检测模型的输入尺寸对所述红外实测图像进行尺寸调整，得到调整图像；
22.将所述调整图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
23.本发明的一种红外目标检测装置，通过所述图像采集系统采集红外实测图像；通过所述数据采集模块采集红外训练图像，得到图像训练集；通过所述图像处理模块对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集；通过所述模型构建模块构建检测模型；通过所述模型训练模块使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型；通过所述图像训练模块将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标，本发明通过使用带有干扰物的所述红外训练图像对所述检测模型进行训练后得出的所述目标检测模型可用于对具有干扰物的所述红外实测图像进行目标检测，解决了干扰物会降低红外目标检测装置对目标的检测效果的问题。
附图说明
24.图1是本发明提供的一种红外目标检测装置的结构示意图。
25.图2是图像处理模块的结构示意图。
26.图3是图像训练模块的结构示意图。
27.图4是本发明提供的一种红外目标检测方法的流程图。
28.1-图像采集系统、2-图像训练系统、3-数据采集模块、4-图像处理模块、5-模型构建模块、6-模型训练模块、7-图像训练模块、8-平滑处理单元、9-锐化处理单元、10-尺寸调整单元、11-训练单元、12-目标匹配系统、13-显示系统、14-匹配模块、15-定位模块、16-驱动模块、17-采集模块、18-擦拭模块。
具体实施方式
29.请参阅图1，第一方面，本发明提供一种红外目标检测装置，包括图像采集系统1和图像训练系统2。所述图像训练系统2包括数据采集模块3、图像处理模块4、模型构建模块5、模型训练模块6和图像训练模块7，所述数据采集模块3、所述图像处理模块4、所述模型构建模块5、所述模型训练模块6和所述图像训练模块7依次连接。
30.所述图像采集系统1用于采集红外实测图像；所述数据采集模块3用于采集红外训练图像，得到图像训练集；所述图像处理模块4用于对所述图像训练集进行降噪处理，得到
降噪训练集；所述模型构建模块5用于构建检测模型；所述模型训练模块6用于使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型；所述图像训练模块7用于将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
31.具体的，首先，通过所述数据采集模块3采集红外训练图像，得到图像训练集；再通过所述图像处理模块4对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集；之后通过所述模型构建模块5构建检测模型；并通过所述模型训练模块6使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型。然后，通过所述图像采集系统1采集红外实测图像；最后通过所述图像训练模块7将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。本发明通过使用带有干扰物的所述红外训练图像对所述检测模型进行训练后得出的所述目标检测模型可用于对具有干扰物的所述红外实测图像进行目标检测，解决了干扰物会降低红外目标检测装置对目标的检测效果的问题。
32.进一步的，请参考图2所示，所述图像处理模块4包括平滑处理单元8和锐化处理单元9，所述平滑处理单元8和所述锐化处理单元9连接。所述平滑处理单元8用于对所述图像训练集进行平滑处理，得到平滑训练集。所述锐化处理单元9用于对所述平滑训练集进行锐化处理，得到降噪训练集。
33.请参考图3所示，所述图像训练模块7包括尺寸调整单元10和训练单元11，所述尺寸调整单元10与所述训练单元11连接。所述尺寸调整单元10用于基于所述目标检测模型的输入尺寸对所述红外实测图像进行尺寸调整，得到调整图像；所述训练单元11用于将所述调整图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
34.具体的，图像噪声是指存在于图像数据中的不必要的或多余的干扰信息。噪声的存在严重影响了遥感图像的质量，因此在图像增强处理和分类处理之前，必须予以纠正，因此，需要通过所述平滑处理单元8对所述图像训练集进行平滑处理，将噪声所在像素点的像素值处理为其周围临近像素点的值的近似值，得到平滑训练集，可去除所述图像训练集中的噪声，图像平滑处理包括均值滤波、方框滤波、高斯滤波、中值滤波和双边滤波中的任意一种。通过所述锐化处理单元9对所述平滑训练集进行锐化处理，使得所述使所述平滑训练集中的边缘变清晰，得到降噪训练集。所述尺寸调整单元10基于所述目标检测模型的输入尺寸对所述红外实测图像进行尺寸调整，得到调整图像。所述训练单元11将所述调整图像输入所述目标检测模型，得到检测目标，增加所述红外实测图像进行训练的精准度和速度。
35.进一步的，所述红外目标检测装置还包括目标匹配系统12，所述目标匹配系统12与所述训练单元11连接。所述目标匹配系统12用于将所述检测目标的位置信息定位在所述实测图像上，得到目标图像。
36.所述红外目标检测装置还包括显示系统13，所述显示系统13与所述目标匹配系统12连接。所述显示系统13用于显示所述目标图像。
37.具体的，在获取到所述检测目标后，通过所述目标匹配系统12将所述检测目标的位置信息定位在所述实测图像上，得到目标图像，所述显示系统13显示所述目标图像，实现对目标的定位显示，有利于观察和对目标的位置判断。
38.进一步的，所述目标匹配系统12包括匹配模块14和定位模块15，所述匹配模块14与所述定位模块15连接。所述匹配模块14用于将所述检测目标与所述红外实测图像匹配，得到匹配目标。所述定位模块15用于将所述匹配目标的位置信息定位在所述实测图像上，
得到目标图像。
39.具体的，所述匹配模块14将所述检测目标与所述红外实测图像匹配，得到匹配目标；所述定位模块15将所述匹配目标的位置信息定位在所述实测图像上，得到目标图像，将所述检测目标与所述红外实测图像中的目标进行匹配，并进行位置定位，有利于对目标的追踪。
40.进一步的，所述图像采集系统1包括驱动模块16和采集模块17，所述驱动模块16与所述采集模块17连接，所述驱动模块16用于基于目标检测范围调整所述采集模块17的位置；所述采集模块17用于采集所述目标检测范围内的红外实测图像。
41.所述图像采集系统1还包括擦拭模块18，所述擦拭模块18与所述采集模块17连接；所述擦拭模块18用于擦拭所述采集模块17的采集端。
42.具体的，当所述采集模块17的采集画面偏移目标检测范围后，可通过所述驱动模块16基于目标检测范围调整所述采集模块17的位置，使得所述采集模块17的采集画面包含所述目标检测范围，避免造成目标遗漏；所述采集模块17用于采集所述目标检测范围内的红外实测图像。所述擦拭模块18用于避免所述采集模块17的采集端上面的污渍对画面采集造成干扰。
43.请参阅图4，第二方面，本发明提供一种红外目标检测方法包括以下步骤：
44.s101：通过图像采集系统1采集红外实测图像。
45.具体的，当所述图像采集系统1的所述采集模块17的采集画面偏移目标检测范围后，可通过所述驱动模块16，基于目标检测范围调整所述采集模块17的位置，使得所述采集模块17的采集画面包含所述目标检测范围，避免造成目标遗漏；所述采集模块17采集所述目标检测范围内的红外实测图像。
46.s102：通过数据采集模块3采集红外训练图像，得到图像训练集。
47.具体的，所述红外训练图像为具有干扰物的红外图像和不具有干扰物的红外图像。
48.s103：通过图像处理模块4对所述图像训练集进行降噪处理，得到降噪训练集。
49.具体的，通过所述平滑处理单元8对所述图像训练集进行平滑处理，得到平滑训练集；通过所述锐化处理单元9对所述平滑训练集进行锐化处理，得到降噪训练集。
50.s104：通过模型构建模块5构建检测模型。
51.s105：通过模型训练模块6使用所述降噪训练集对所述检测模型进行训练，得到目标检测模型。
52.具体的，通过使用带有干扰物的所述红外训练图像对所述检测模型进行训练后得出的所述目标检测模型可用于对具有干扰物的所述红外实测图像进行目标检测。
53.s106：通过图像训练模块7将所述红外实测图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。
54.具体的，通过所述尺寸调整单元10基于所述目标检测模型的输入尺寸对所述红外实测图像进行尺寸调整，得到调整图像；通过所述训练单元11将所述调整图像输入所述目标检测模型，得到检测目标。