基于区域显著度与水下光学先验的目标检测.pdfVIP

学兔兔 第35卷 第2期 仪 器 仪 表 学 报 V0l_35No．2 2014年 2月 ChineseJournalofScientificInstrument Feb．2014 基于区域显著度与水下光学先验的 目标检测 王慧斌 ，张 倩，王 鑫，陈 哲 (河海大学计算机与信息学院 南京 211100) 摘 要：近年来 ，基于机器视觉技术的目标检测技术在海底科学考察、裂缝检测 、海底探矿等方面得到应用 ，然而，受水下复杂 光学环境影响，采用经典检测算法难以准确检测水下 目标。人眼视觉注意机制可以快速搜索到易引起注意的区域 ，在图像处理 上具有优势，但采用邻域对比度显著度计算方法，用于水下目标检测时仍然存在显著区域不连续、大面积背景误检为 目标等问 题。提出一种区域显著度计算模型，并将其用于水下 目标检测。首先，以区域为基本单元提取空间距离、面积 、颜色对比度及注 意焦点距离4个特征，建立基于区域对比度的显著度计算方法，得到区域显著度，通过模拟眼动机理改变注意焦点位置以调整 区域显著度，形成显著区域；其次，基于水下图像背景／目标间的纹理差异计算 ，寻找并抑制背景区域显著度；最后，采用阈值分 割方法得到目标的轮廓，实现水下目标检测。实验结果表明，其显著度提取结果的准确性相对于邻域方法在均匀及非均匀光照 条件下均有显著提高。同时，目标检测结果中包含的背景区域也更少，实验结果仅为 1．47％，该方法在水下环境中 目标检测的 有效性和准确性得到提高。 关键词：机器视觉；水下 目标检测；注意机制；区域显著度；水下光学先验 中图分类号：TP391．4l 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．40 objectdetectionbasedonregionalsaliencyand underwateropticalpriorknowledge WangHuibin，ZhangQian，WangXin，ChenZhe (CollegeofComputerandInformationEngineering，HohaiUniversity，Nanjing211100，China) Abstract：Inrecentyears，theobjectdetectiontechniquebasedonmachinevisionhasbeenappliedtovariousunder— seatasks，such asthescientificinvestigation，crack detection，underseaprospection，and etc．However，duetothe complicatedunderwateropticalenvironment，itishardfortheclassicaldetectionalgorithm toachieveaccuratedetec— tionofundewraterobject．Humanvisualattentionmechanismhastheabilitytofindthemostattractiveareaquickly， whichhastheadvantagesin sceneperception．However，when thesaliencymap calculatedupon theneighborhood contrastisusedinunderwaterobjectdetection，therearestillsomeproblems，suchasdiscontinuoussalientareas， falsedetectinglargebackgroundasanobjectand