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国土资源遥感  2021, Vol. 33 Issue (2): 27-32    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020227
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基于特征的无人机载视频运动目标快速检测方法
谭熊(), 王晶磊, 孙一帆
战略支援部队信息工程大学,郑州 450001
A fast detection method for moving targets in UAV video based on the feature extraction
TAN Xiong(), WANG Jinglei, SUN Yifan
Strategic Support Force Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China
全文: PDF(3323 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

针对无人机载视频序列影像动态背景以及常用检测方法处理效率不高等问题,提出了一种基于特征的无人机载视频运动目标快速检测方法。该方法主要包括预处理、ORB特征提取(oriented fast and rotated BRIEF, ORB)、渐进一致采样(progressive sample consensus, PROSAC)特征精匹配、全局运动估计与全局运动补偿、运动目标初检测和形态学后处理等6个步骤。通过2组无人机载视频数据实验研究表明: 对不同传感器获取的不同帧率和不同尺寸大小的视频序列影像,采用本方法的运动目标检测结果较好,计算效率最高,且能够满足实时处理需求。

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谭熊
王晶磊
孙一帆
关键词 视频序列影像ORB特征PROSAC精匹配运动目标检测    
Abstract

Aiming at tackling the problem of the low efficiency of common detection methods and the dynamic background of UAV-based video sequences imagery, this paper proposes a fast detection method for moving targets in UAV video based on the feature extraction. The method mainly includes six steps, i.e., preprocessing, ORB feature extraction, PROSAC feature fine matching, global motion estimation and global motion compensation, initial detection of moving target and morphological post-processing. The results of two video experiments carried by UAVs show that the moving target detection results of the proposed method in this paper are better, the computational efficiency is the highest, and hence this method can meet the requirements of real-time processing.

Key wordsvideo sequential imagery    ORB feature    PROSAC fine matching    moving target detection
收稿日期: 2020-07-24      出版日期: 2021-07-21
ZTFLH:  TP751  
基金资助:高分重大专项项目资助(GFZX04040202-04)
作者简介: 谭 熊(1986-),男,讲师,主要研究方向为高光谱遥感、计算机视觉、目标工程等。Email: kjadetx@163.com
引用本文:   
谭熊, 王晶磊, 孙一帆. 基于特征的无人机载视频运动目标快速检测方法[J]. 国土资源遥感, 2021, 33(2): 27-32.
TAN Xiong, WANG Jinglei, SUN Yifan. A fast detection method for moving targets in UAV video based on the feature extraction. Remote Sensing for Land & Resources, 2021, 33(2): 27-32.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020227      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2021/V33/I2/27
Fig.1  本文方法的处理流程
Fig.2  FAST关键特征点检测示意图
Fig.3  大疆御2无人机视频序列影像
Fig.4  某型无人飞艇视频序列影像
Fig.5  数据一粗匹配结果
Fig.6  数据一精匹配结果
Fig.7  数据一运动补偿结果
Fig.8  数据一原始影像帧差法运动目标检测结果
Fig.9  数据一本文所提方法运动目标检测结果
Fig.10  数据二粗匹配结果
Fig.11  数据二精匹配结果
Fig.12  数据二运动补偿后结果
Fig.13  数据二原始影像帧差法运动目标检测结果
Fig.14  本文所提方法运动目标检测结果
方法 时间
数据一 数据二
SIFT+RANSAC 132.530 0.078
SIFT+PROSAC 134.030 0.093
SURF+RANSAC 23.750 0.047
SURF+PROSAC 23.690 0.047
ORB+RANSAC 0.344 0.016
ORB+PROSAC 0.344 0.016
Tab.1  运动目标检测效率
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