[發(fā)明專利]一種基于凸殼計算的末段目標(biāo)瞄準(zhǔn)點選擇方法

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• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104050476A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王萱;鄧甲昊;劉偉蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于凸殼計算的末段目標(biāo)瞄準(zhǔn)點選擇方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、通過探測器獲取目標(biāo)圖像；

步驟二、對獲取的目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并對處理后的圖像進(jìn)行角點坐標(biāo)提取；

步驟三、利用步驟二提取出的角點坐標(biāo)，利用實時凸殼計算方法構(gòu)造凸多邊形；構(gòu)造方法如下：

首先，針對經(jīng)步驟二提取的角點坐標(biāo)p₁(x₁,y₁),p₂(x₂,y₂),...,p_n(x_n,y_n)，將所有n(n≥3)個點存入集合S中，構(gòu)成點集序列，且|S|≥3；

當(dāng)|S|＝3時，認(rèn)為集合S中3點為凸殼頂點，連接3點獲得一個凸多邊形；當(dāng)|S|＞3時，計算角點橫坐標(biāo)集合{x₁,x₂,...,x_n}的最大值、最小值，確定相應(yīng)的角點，分別記為M₁、M₂；同時，計算角點縱坐標(biāo)集合{y₁,y₂,...,y_n}的最大值、最小值，確定相應(yīng)的點，分別記為M₃、M₄；

所述橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的最大、最小值均只有一個；橫坐標(biāo)最大、最小值分別代表了水平方向上的最大、最小值點，縱坐標(biāo)最大、最小值分別代表了垂直方向上的最大、最小值點；

然后，剔除異常值點，具體方法為：設(shè)凸殼相鄰頂點坐標(biāo)差最大值為Δ_max；對于上述步驟中所選取的最值點，與其相鄰的次最值點比較，如果判定所選擇的最值點不是目標(biāo)圖像點，而是背景干擾或假目標(biāo)回波，則用取代M_i；所述Δ_max根據(jù)實際情況需要進(jìn)行選擇設(shè)定；

之后，采用M₁,M₂,M₃,M₄構(gòu)造四邊形；設(shè)該四邊形為點集S的子集S'的一個凸殼，記為CH(S')，當(dāng)集合時，則CH(S')為凸殼頂點集合；當(dāng)集合時，在集合S-S'中取點p₀；

若p₀∈CH(S')，說明p₀是CH(S')內(nèi)的點，其不能作為所求凸殼的頂點，刪去p₀，此時取下一個點繼續(xù)進(jìn)行判斷，直至找到合適的p₀滿足或集合時結(jié)束運(yùn)算；若判斷p₀是否為凸殼頂點，如果p₀不滿足凸殼頂點條件，則刪去p₀，取下一個點繼續(xù)進(jìn)行判斷，直至找到滿足凸殼頂點條件的p₀，或集合時結(jié)束運(yùn)算；

如果p₀滿足凸殼頂點條件，則使用p₀構(gòu)成新的凸殼CH(S'∪{p₀})，S'←S'∪{p₀}，即用集合S'∪{p₀}取代原有集合S'，而后執(zhí)行上述構(gòu)造四邊形和凸殼頂點判斷過程，最終得到凸殼頂點集合S_i(i＝1,2,...,n)，該集合也是一個點集序列；

步驟四、根據(jù)凸多邊形的頂點坐標(biāo)劃分三角形，通過求每個三角形的質(zhì)心，最終得到覆蓋目標(biāo)區(qū)域的凸多邊形的質(zhì)心，該質(zhì)心即為該時刻目標(biāo)瞄準(zhǔn)點。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于凸殼計算的末段目標(biāo)瞄準(zhǔn)點選擇方法，其特征在于，步驟一中所述目標(biāo)圖像包括但不限于紅外圖像、可見光圖像、雷達(dá)圖像、激光圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于凸殼計算的末段目標(biāo)瞄準(zhǔn)點選擇方法，其特征在于，步驟二中所述預(yù)處理是指依次對目標(biāo)圖像進(jìn)行濾波去噪、閾值分割、二值化、形態(tài)學(xué)運(yùn)算。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于凸殼計算的末段目標(biāo)瞄準(zhǔn)點選擇方法，其特征在于，步驟三中，圖像尺寸(長(x),寬(y))。