[發明專利]一種機載光學魯棒景像匹配導航定位方法

有效

• 申請號: 201110215505.6
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102322864A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 趙龍;段勇勇;龍佳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華;賈玉忠

1.一種機載光學魯棒景像匹配導航定位方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)分析現有景像匹配算法在復雜飛行條件下的適應性；

(2)建立復雜飛行條件下各種匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型；

(3)根據匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型建立景像匹配算法的使用條件和使用范圍，并形成算法使用規則庫和算法庫；

(4)根據圖像的先驗信息基于知識推理自適應選擇算法或算法組合完成機載景像匹配定位；

所述步驟(1)中現有景像匹配算法在復雜飛行條件下的適應性的特征為：

(1.1)所述現有景像匹配算法為像素級匹配算法和特征級匹配算法；

(1.2)所述復雜飛行條件為飛機的機動飛行導致圖像產畸變，或者受天氣因素的影響導致圖像噪聲大或對比度低，或者受氣流的影響導致圖像模糊，甚至不能成像，所述天氣因素包括云、雨、霧及煙塵。

2.根據權利要求1所述的一種機載光學魯棒景像匹配導航定位方法，其特征在于：所述步驟(2)建立復雜飛行條件下各種匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型的步驟為：

(2.1)建立復雜飛行條件下的實時圖像數據庫和基準圖像數據庫，實時圖像數據包括計算機仿真生成圖像數據，半實物仿真系統仿真生成數據以及試飛實驗采集的實際實時圖像；

(2.2)構建像素級匹配算法和特征級匹配算法，像素級匹配算法為基于灰度相關運算的算法和灰度級變換的算法，特征級匹配算法包括基于點特征、線特征、面特征以及點、線和面特征相結合的匹配算法；

(2.3)利用復雜飛行條件下的實時圖像數據和基準圖像數據對每一種匹配算法進行匹配運算，統計分析每一種匹配算法的匹配概率與實時圖像先驗信息間的關系，以及與基準圖像的先驗信息間的關系，所述先驗信息包括統計信息、相關運算信息和紋理信息；

(2.4)根據實時圖像先驗信息和基準圖像先驗信息與算法匹配概率的統計結果建立實時圖像與系統可靠性間的關系模型。

3.根據權利要求1所述的一種機載光學魯棒景像匹配導航定位方法，其特征在于：所述步驟(3)根據匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型建立景像匹配算法的使用條件和使用范圍，形成算法使用規則庫和算法庫的步驟為：

(3.1)根據匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型建立每一種匹配算法的使用條件和適用范圍；

(3.2)根據匹配算法與系統匹配可靠性間的關系模型，匹配算法的使用條件和適用范圍以及實時圖像和基準圖像的先驗信息將各種匹配算法進行分類，建立匹配算法庫和算法使用規則庫。

4.根據權利要求1所述的一種機載光學魯棒景像匹配導航定位方法，其特征在于：所述步驟(4)根據圖像的先驗信息基于知識推理自適應選擇算法或算法組合完成機載景像匹配定位的步驟為：

(4.1)計算實時圖像的先驗信息和基準圖像的先驗信息，基于實時圖像、基準圖像的先驗信息和算法使用規則庫基于知識推理在算法庫中選擇出相應的景像匹配算法或算法組合，使選出的匹配算法或算法組合具有較強的適應性；

(4.2)利用基于知識推理選出的景像匹配算法或算法組合完成實時圖像與基準圖像間的匹配運算，輸出可靠的導航定位信息。