[發明專利]低空及海面環境下的目標檢測識別方法及系統

有效

• 申請號: 201810354980.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108710127B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 林德銀
• 申請（專利權）人: 上海鷹覺科技有限公司
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，包括：

自標定步驟：建立空間虛擬參考坐標系，并進行自標定；

坐標變換步驟：針對不同的測量條件，采用對應的坐標變換方法，將測量點和目標的數據建立在空間虛擬參考坐標系；

目標計算步驟：計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標；

雷達標定步驟：通過兩部不同高度的雷達進行自標定和補盲；

信號處理步驟：采用幀間相關性的去噪方法處理的雷達信號；

目標檢測跟蹤步驟：對雷達在內的多源目標數據進行信息融合處理，進行目標檢測和跟蹤；

所述自標定步驟包括：

步驟11：建立空間虛擬參考坐標系和虛擬測量基準；

步驟12：建立各個坐標系之間的聯系和變換關系；

步驟13：進行自標定，得到各個測量在空間虛擬參考坐標系下的初始點以及初始距離。

2.根據權利要求1所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述坐標變換方法包括：

基于任意平面的坐標變換只要將其看成兩個及以上線性空間的映射，變換矩陣為：

其中X_A、Y_A、Z_A分別為A點的坐標，X_B、Y_B、Z_B分別為B點的坐標，△X₀，△Y₀，△Z₀是坐標平移量，R(ω)是旋轉矩陣，(1+m)是比例因子；

不同坐標系之間的坐標變換是通過建立兩個坐標系統之間一一對應關系來實現，由坐標相對參照確定維數空間；

所述目標檢測跟蹤步驟包括：采用跟蹤算法以及α-β-γ濾波算法進行目標檢測和跟蹤；

所述α-β-γ濾波算法包括：

α＝1-ξ³；

β＝1.5(1-ξ²)(1-ξ)；

γ＝O.5(1-ξ)³；

利用平滑系數ξ來確定α、β、γ的值，在每次跟蹤任務前，根據時變目標的機動性，在保證精度的前提下，利用模糊系統自動調整得到最好的平滑系數ξ值，也即能夠得到最好的α、β、γ值。

3.根據權利要求1所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述目標計算步驟包括通過Gauss-Newton法求解非線性最小二乘方程組，以計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標。

4.根據權利要求1所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述雷達標定步驟包括：通過兩部高度不同的雷達進行自標定和補盲，先對兩部雷達的數據進行融合處理。

5.根據權利要求1所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述幀間相關性的去噪方法包括：基于二維復小波變換和基于三維復小波變換。

6.根據權利要求5所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述基于三維復小波變換包括：將信號作為三維信號，即包括兩個空間方向和一個時間方向的信號，并對此三維信號進行小波分解。

7.根據權利要求1所述的低空及海面環境下的目標檢測識別方法，其特征在于，所述目標檢測跟蹤步驟包括：

對雷達、AIS以及光電設備在內的多源目標數據進行信息融合處理，捕獲和跟蹤區域內各種目標，建立目標航跡，實時全方位、全量程的目標信息顯示，提供海上綜合目標態勢圖；

為光電設備提供目標指示，完成設備狀態、姿態信息和跟蹤信息的交互；

連續為光電設備提供目標的位置信息，光電設備成像目標的圖像，依據目標特征屬性，實現對目標的跟蹤和識別。

8.一種低空及海面環境下的目標檢測識別系統，其特征在于，包括：

自標定模塊：建立空間虛擬參考坐標系，并進行自標定；

坐標變換模塊：針對不同的測量條件，采用對應的坐標變換方法，將測量點和目標的數據建立在空間虛擬參考坐標系；

目標計算模塊：計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標；

雷達標定模塊：通過兩部不同高度的雷達進行自標定和補盲；

信號處理模塊：采用幀間相關性的去噪方法處理的雷達信號；

目標檢測跟蹤模塊：對雷達在內的多源目標數據進行信息融合處理，進行目標檢測和跟蹤；

所述自標定模塊包括：

建立空間虛擬參考坐標系和虛擬測量基準；

建立各個坐標系之間的聯系和變換關系；

進行自標定，得到各個測量在空間虛擬參考坐標系下的初始點以及初始距離。