(19)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 202210559631.1 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 樊建鹏　安玮　罗伊杭　汪璞　 盛卫东　林再平　曾瑶源　李振　 李骏　凌强　石添鑫　曹帆之　 陈怀宇　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 吕鑫 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 1/20(2006.01)G06V 20/60(2022.01) G06V 10/94(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种小型飞行目标检测方法和装置 (57)摘要 本申请涉及目标检测定位领域， 公开了一种 小型飞行目标检测方法和装置， 该方法包括： 采 用双目相机获取含有小型飞行目标的第一图像 和第二图像； 利用通用处理器的目标检测模块对 将第一图像输入至剪枝后的yolov5s网络进行目 标检测， 获取目标的第一像平面坐标； 基于双目 相机的极线约束原理， 利用通用处理器的预处理 模块得到第二图像的裁剪范围， 根据裁剪范围对 第二图像进行裁剪， 再利用目标检测模块获取目 标的第二像平 面坐标； 利用通用处理器的目标定 位模块根据两个像平面坐标和双目相机的内外 参数， 计算目标空间位置。 这样可 以减小第二图 像的处理数据， 从而减小内存占用， 提高检测 效 率和检测精度， 适用于计算资源有限的通用处理 器。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 114638898 A 2022.06.17 CN 114638898 A 1.一种小型飞行目标检测方法， 其特 征在于， 包括： 采用双目相机获取含有小型飞行目标的图像； 所述图像包括采用第 一相机获取的第 一 图像和采用第二相机获取的第二图像； 利用通用处理器的目标检测模块将所述第一图像输入至剪枝后的yolov5s网络进行目 标检测， 获取目标的第一像平面 坐标， 以及目标在图像列方向的纵轴最大值和纵轴最小值； 基于所述双目相机的极线约束原 理， 利用所述通用处理器的预处理模块根据 所述纵轴 最大值和所述纵轴最小值， 得到所述第二图像的裁剪范围， 根据所述裁剪范围对所述第二 图像进行裁 剪， 得到裁剪第二图像； 利用所述目标检测模块将所述裁剪第二图像输入至所述剪枝后的yolov5s网络进行目 标检测， 获取目标的第二像平面 坐标； 利用所述通用处理器的目标定位模块根据目标的所述第一像平面坐标和所述第二像 平面坐标， 以及所述双目相机的内外参数， 计算目标空间位置 。 2.根据权利要求1所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 在采用双目相机获取含 有小型飞行目标的图像之后， 还 包括： 建立图像坐标系； 根据所述图像坐标系 、 所述双目相机的分辨 率和像元尺寸， 建立焦平面 坐标系； 根据所述焦平面坐标系， 建立理想像空间坐标系； 所述理想像空间坐标系的原点位于 投影中心， x轴与所述焦平面坐标系的x轴平行， y轴与所述焦平面坐标系的y轴平行， z轴 为 相机主轴方向。 3.根据权利要求2所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 在利用通用处理器的目 标检测模块将所述第一图像输入至 剪枝后的yo lov5s网络进行目标检测之前， 还 包括： 利用所述 通用处理器的预处 理模块对所述第一图像进行时空域融合的预处 理； 在利用所述通用处理器的目标检测模块将所述裁剪第二图像输入至剪枝后的yolov5s 网络进行目标检测之前， 还 包括： 利用所述 通用处理器的预处 理模块对所述裁 剪第二图像进行时空域融合的预处 理。 4.根据权利要求3所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 对所述第 一图像进行时 空域融合的预处 理， 包括： 在空域上采用高斯滤波对所述第一图像进行优化处 理， 得到空域结果图； 在时域上采用序列帧差法对所述第一图像进行杂波抑制处 理， 得到时域结果图； 将所述空域结果图与所述时域结果图进行融合输出， 得到预处 理后的所述第一图像。 5.根据权利要求4所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 在采用双目相机获取含 有小型飞行目标的图像之前， 还 包括： 对所述双目相机进行 标定， 获取 所述双目相机的内外参数。 6.根据权利要求5所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 根据目标的所述第 一像 平面坐标和所述第二像平面坐标， 以及所述双目相机的内外参数， 计算目标空间位置， 包 括： 根据目标的所述第 一像平面坐标和所述第 二像平面坐标， 以及所述双目相机的焦距参 数， 得到目标的深度信息； 将目标的所述第一像平面坐标进行坐标转换， 并结合得到的所述深度信息， 计算目标权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114638898 A 2在双目相机坐标系下的空间位置 。 7.根据权利要求6所述的小型飞行目标检测方法， 其特征在于， 将目标的所述第 一像平 面坐标进行坐标转换， 并结合得到的所述深度信息， 计算 目标在双目相 机坐标系 下的空间 位置， 包括： 根据目标的所述第一像平面 坐标， 计算目标在所述焦平面 坐标系下的焦平面 坐标； 根据计算出的所述焦平面坐标， 计算目标在所述理想像空间坐标系下的理想像空间坐 标； 根据计算出的所述理想像空间坐标和得到的所述深度信 息， 计算所述双目相机的目标 视向量； 根据所述双目相机的目标视向量， 得到目标在 双目相机坐标系下的空间位置 。 8.一种小型飞行目标检测装置， 其特征在于， 包括： 双目相机和通用处理器； 所述通用 处理器包括预处 理模块、 目标检测模块和目标定位模块； 其中， 所述双目相机， 用于获取含有小型飞行目标的图像； 所述图像包括采用第一相机获取 的第一图像和采用第二相机获取的第二图像； 所述目标检测模块， 用于将所述第一图像输入至剪枝后的yolov5s网络进行目标检测， 获取目标的第一像平面 坐标， 以及目标在图像列方向的纵轴最大值和纵轴最小值； 所述预处理模块， 用于基于所述双目相机的极线约束原理， 根据所述纵轴最大值和所 述纵轴最小值， 得到所述第二图像的裁剪范围， 根据所述裁剪范围对所述第二图像进行裁 剪， 得到裁剪第二图像； 所述目标检测模块， 还用于将所述裁剪第二 图像输入至所述剪枝后的yolov5s网络进 行目标检测， 获取目标的第二像平面 坐标； 所述目标定位模块， 用于根据目标的所述第一像平面坐标和所述第二像平面坐标， 以 及所述双目相机的内外参数， 计算目标空间位置 。 9.根据权利要求8所述的小型飞行目标检测装置， 其特征在于， 所述通用处理器还包括 坐标系建立模块； 所述坐标系建立模块， 用于建立图像坐标系； 根据 所述图像坐标系、 所述双目相机的分 辨率和像元尺寸， 建立焦平面坐标系； 根据所述焦平面坐标系， 建立理想像空间坐标系； 所 述理想像空间坐标系的x轴 与所述焦平面坐标系的x轴平行， y轴与所述焦平 面坐标系的y轴 平行， z轴为相机主轴方向。 10.根据权利要求9所述的小型飞行目标检测装置， 其特征在于， 所述通用处理器还包 括参数获取模块； 所述参数获取模块， 用于对所述双目相机进行 标定， 获取 所述双目相机的内外参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114638898 A 3