(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111648611.3 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 中国舰船研究院 地址 100101 北京市朝阳区双泉堡甲2号 (72)发明人 张韩西子 　刘瀛昊　宋喜庆　李敢　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/155(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 7/90(2017.01) (54)发明名称 一种船舶信号 旗的定位检测方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种船舶信号旗的定位检测 方法， 涉及图像检测与识别技术领域。 包括： 获取 目标船舶的影像， 对影像中的第k帧图像进行色 彩复原处理； 对第k帧图像进行运动目标分割处 理， 分割出第k帧图像中的运动目标； 对第k帧图 像进行形态学开运算； 对第k帧图像中的每个分 离的运动目标的形状进行检测， 确定候选信号 旗； 对第k帧图像进行RGB颜色分离， 对预设颜色 进行增强处理， 计算增强处理后预设颜色的面积 占比， 根据面积占比结果 从候选信号旗中识别出 信号旗。 本发明提供的定位检测方法及系统， 适 用于船舶信号旗的检测与识别， 实现了船舶信号 旗目标的提取， 提高了船舶信号旗检测的可靠性 和稳定性。 权利要求书5页 说明书10页 附图3页 CN 114399477 A 2022.04.26 CN 114399477 A 1.一种船舶信号 旗的定位检测方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标船舶的影像， 基于动态阈值的自动白平衡算法对所述影像中的第k帧图像进 行色彩复原处 理； 对色彩复原处理后的第k帧图像进行运动目标分割处理， 分割出所述第 k帧图像中的运 动目标； 对运动目标分割后的第k帧图像进行 形态学开 运算， 使每个所述运动目标彼此分离； 通过形状检测算法对所述第k帧图像中的每个分离的运动目标的形状进行检测， 根据 形状检测结果确定候选信号 旗； 对形状检测后的第k帧图像进行RGB颜色分离， 对预设颜色进行增 强处理， 计算增 强处 理后所述预设颜色的面积占比， 根据面积占比结果从所述 候选信号 旗中识别出信号 旗。 2.根据权利要求1所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 基于动态阈值的自 动白平衡算法对所述影 像中的第k帧图像进行色彩复原处 理， 具体包括： 将所述第k帧图像转换到 YCbCr色彩空间； 分别计算Cb通道的像素平均值、 Cr通道的像素平均值、 Cb通道的像素均方差和Cr通道的 像素均方差， 根据计算结果确定候选参 考白点； 计算每个所述候选参考白点的亮度值， 根据 所述亮度值从所述候选参考白点中选择参 考白点； 根据所述 参考白点确定 Cr通道、 Cg通道和Cb通道的增益 值； 根据所述增益 值对所述第k帧图像进行色彩复原处 理。 3.根据权利要求2所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 根据 所述亮度值从 所述候选参考白点中选择参 考白点， 具体包括： 按照所述亮度值从高到低的顺序对全部所述候选参考白点进行排序， 将亮度值排名靠 前预设比例的候选参 考白点作为 参考白点。 4.根据权利要求2所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 根据计算结果确定 候选参考白点， 具体包括： 将满足以下公式的像素点(i， j)确定为 候选参考白点： |Cb(i， j)‑(Ab+Tb×sign(Ab))|＜1.5×Tb |Cr(i， j)‑(1.5×Ar+Tr×sign(Ar))|＜1.5×Tr 其中， Cb(i， j)为像素点(i， j)在Cb通道的像素值， Cr(i， j)为像素点(i， j)在Cr通道的像 素值， Ab为Cb通道的像素平均值， Ar为Cr通道的像素平均值， Tb为Cb通道的像素均方差， Tr为Cr 通道的像素均方差， sign表示数 学运算符。 5.根据权利要求4所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 根据以下公式确定 每个通道的增益 值： Gainr＝Ymax/Aver Gaing＝Ymax/Aveg Gainb＝Ymax/Aveb 其中， Gainr为Cr通道的增 益值， Gaing为Cg通道的增益值， Gainb为Cb通道的增 益值， Ymax 为所述第k帧图像的最大亮度值， Aver为参考白点在Cr通道的像素平均值， Aveg为参考白点 在Cg通道的像素平均值， Aveb为参考白点在Cb通道的像素平均值。权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114399477 A 26.根据权利要求5所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 根据以下公式对所 述第k帧图像进行色彩复原处 理： 其中， 为输入图像， 为色彩复原处 理后的输出图像。 7.根据权利要求1所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 对色彩复原处理后 的第k帧图像进行运动目标分割处 理， 分割出 所述第k帧图像中的运动目标， 具体包括： 读取所述影像中前N帧图像构建背景模型； 将所述第k帧图像中每个像素点的像素值与所述背景模型中的对应像素点的像素值进 行比较； 将在可接受域内的像素点标记为背景， 在可接受域外的像素点标记为前景， 得到运动 目标。 8.根据权利要求7所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 满足以下公式的像 素点在可接受域内： 其中， B为背景图像， I为第k帧图像， (x， y)为像素点， σ为背景模型的方差， T为预设阈 值。 9.根据权利要求8所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 根据以下公式对所 述背景模型进行 更新： Bt(x， y)＝a·Bt‑1(x， y)+(1 ‑a)·It(x， y) 其中， a为更新 参数， t为 运动目标分割处 理次数。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 通过 形状检测 算法对所述第k帧图像中的每个分离的运动目标 的形状进行检测， 根据形状检测 结果确定候选信号 旗， 具体包括： 对所述第k帧图像中的每个分离的运动目标的轮廓进行检测， 将所述轮廓上距离最大 的两个点作为分离点， 将所述轮廓分离为第一端和第二端两条曲线； 使用Dougl as‑Peucker算法分别对所述第一端的曲线和所述第二端的曲线进行形状逼 近， 得到轮廓逼近曲线； 根据所述轮廓逼近曲线的几何参数信 息判断是否满足信号旗的几何特征， 将满足信号 旗的几何特 征的运动目标确定为 候选信号 旗。 11.根据权利要求1至9中任一项所述的船舶信号旗的定位检测方法， 其特征在于， 对形 状检测后的第k 帧图像进行RGB颜色分离， 对预设颜色进行增强处理， 计算增强处理后所述 预设颜色的面积占比， 根据面积占比结果从所述 候选信号 旗中识别出信号 旗， 具体包括： 确定信号旗的组成颜色， 将每种所述组成颜色作为预设颜色， 并确定每种所述预设颜 色的通道比例信息； 根据每种所述预设颜色的通道比例信息对形状检测后的第k帧图像进行RGB颜色分离， 得到每种预设颜色对应的颜色 分离图像；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114399477 A 3