[發明專利]一種輔助目標間接定位方法及系統

有效

• 申請號: 201811188998.7
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109358315B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張天序;桑紅石;涂直健;姜鵬;付宏明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢工程大學
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種輔助目標間接定位方法及系統，屬于成像自動目標識別技術領域。其中，方法的實現包括：(1)采集航拍地面紅外序列圖像；(2)形態學背景抑制；(3)圖像迭代分割，并提取各區域特征；(4)目標區域定位；(5)輔助目標選取及定位；(6)輔助目標間接定位目標位置；(7)目標定位結果融合，得到建筑物目標識別結果；(8)輔助目標特征提取與更新。本發明選取圖像中穩定、顯著區域作為輔助目標，提取輔助目標及目標相對位置關系，并根據輔助目標更新條件實時更新輔助目標，在目標出現特征不顯著、遮擋和移出視場外等情況下，能通過輔助目標位置及其與目標相對位置間接定位目標位置，提升準確性及魯棒性。

技術領域

本發明屬于成像自動目標識別技術領域，更具體地，涉及一種輔助目標間接定位方法及系統。

背景技術

地面建筑物作為人造目標的重要組成部分，對其的識別可以滿足飛行器在城區的導航、避撞，精確制導武器末制導等領域的需求。建筑物通常位于復雜的地面背景之中，而動平臺載荷成像也會改變成像視角與尺度，從而影響建筑物識別結果，這使得對地面建筑物目標的直接識別是一項困難的任務。

目前對于建筑物目標的直接識別工作，大多采取模板匹配的方法，在建筑物目標與背景具有顯著差異的條件下具有較高的檢測識別準確率，但在目標與背景差異不明顯、目標受到遮擋及目標移出視場外等情況下，對建筑物目標的直接識別往往得不到較好的效果。王登位、張天序在“Building recognition based on indirect location of planarlandmark in FLIR image sequences”，International Journal of PatternRecognition and Artificial Intelligence,2011,25(3):431-448中提出先通過識別目標周圍地物中存在的顯著平面或立體地標，根據目標建筑與地標在大地坐標系下的位置偏差的先驗知識，由成像姿態參數反過來解算目標在實時圖中的位置，這種通過特征顯著的地標間接定位特征不顯著的目標位置的方式更符合人類視覺導航特點。孫大為、王仕成等人在“基于仿射不變性映射的不顯著目標間接定位”，中國慣性技術學報，Vol.25No.6，2017.12中借鑒了王登位、張天序的方法并做出改進，不依賴地標多尺度視圖及成像姿態參數，而是由預先獲取的參考圖中選取顯著區域，通過解算實時圖與基準圖之間的變換關系實現對復雜背景下不顯著目標的定位，但該方法只適用于圖像中的景物具有相同或相近景深的情況，遠距離探測時，定位偏差會隨著顯著區域與目標之間景深的增大而增大，并且定位結果也會受到預先獲取的參考圖影響，識別效果受到限制。

以上技術對于目標的間接定位都需要地標或顯著區域的先驗知識作為其保障條件，并且在目標識別過程中不會更新地標或顯著區域，當選定的地標或顯著區域與目標不能同時處于視場范圍內的情況下，間接定位失效。且以上技術均未考慮無地標或顯著區域的先驗知識下的目標間接定位技術。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種輔助目標間接定位方法及系統，由此解決現有目標間接定位技術的定位準確性存在一定局限性的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種輔助目標間接定位方法，包括：

(1)基于形態學結構元素對實時紅外圖像進行背景抑制，得到背景抑制處理后的目標圖像；

(2)對所述目標圖像進行直方圖統計后進行灰度級合并，以確定分割門限初值后，對所述目標圖像進行灰度級門限分割，然后修改分割門限值，繼續對所述目標圖像進行灰度級門限分割，直至達到預設分割次數后，得到最終的各感興趣區域的特征量；

(3)根據預設標準特征庫中各個特征量對各感興趣區域進行特征匹配，對匹配的感興趣區域進行局部對比度驗證，取對比度最大的感興趣區域作為目標的定位結果；