[發明專利]利用高光譜技術探測海空環境空中動目標的分析方法

有效

• 申請號: 201811357414.4
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109509209B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 舒銳;曹亮;唐琪佳;杜冬;周愛明;張波;謝少彪;王廿菊
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/80
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.一種利用高光譜技術探測海空環境空中動目標的分析方法，其特征在于，包括：

步驟A：根據調研和實測的目標和背景的特性信息，設計探測空中動目標時的包括觀測角度、太陽光照、飛行高度的參數，進行目標和背景的光譜特性仿真；

步驟B：根據衛星軌道高度，初始化相機空間分辨率和相機信噪比，完成高光譜相機設計；

高光譜相機采用械分光體制；

步驟C：根據相機空間分辨率和目標尺寸的關系，將目標和背景混合，并疊加噪聲，仿真相機對空中動目標成像時輸出的高光譜數據，以仿真得到高光譜圖像；

考慮空中目標的尺寸與相機空間分辨率的關系，當目標尺寸遠小于相機空間分辨率時，將目標與背景按面積比進行線性混合；當目標尺寸與相機空間分辨率接近時，需考慮目標在相機視場中的位置和被多個像元的可視情況，分析對應面積比，進行目標和背景的線性混合；

將空中目標與背景混合后的能量，輸入相機成像模型，疊加背景起伏噪聲、相機噪聲和定標殘余噪聲后，仿真高光譜相機探測空中目標的光譜圖像數據；

步驟D：采用異常檢測方法和混合像元光譜解混方法，利用高光譜仿真圖像分析空中動目標的檢測效果和光譜提取精度；

在高光譜圖像中，選用信噪比高的探測譜段，對于所選擇的波段數據，通過異常目標檢測算法從高光譜圖像中檢測出異常目標；在此基礎上，結合線性光譜混合模型和混合像元分解技術提取異常像元中未知目標光譜；最后結合光譜庫進行目標光譜分析，進一步明確目標類型；

步驟E：修改相機空間分辨率和相機信噪比指標，重復所述步驟B至步驟D，直至檢測效果和光譜提取精度滿足衛星任務要求。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中的進行目標和背景的光譜特性仿真時，考慮包括觀測角度、太陽光照、飛行高度對目標光譜特性的影響。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中的所述高光譜相機設計時，將空間分辨率和相機信噪比作為主變量，再完成高光譜相機設計。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高光譜相機采用機械分光體制，所述機械分光體制包括光柵分光。