[發明專利]一種利用光學遙感衛星進行目標跟蹤的方法

有效

• 申請號: 201910051708.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109816606B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 呂鵬;胡玉新;雷斌;侯仰栓;李倩倩;王曉輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T7/11;G06T7/246;G06T7/70;G06K9/62
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種利用光學遙感衛星進行目標跟蹤的方法，利用所述光學遙感衛星拍攝得到多張遙感圖像，所述多張遙感圖像組成遙感圖像序列，其特征在于，所述方法包括：

S1，對所述遙感圖像序列進行預處理，得到預處理后的圖像序列；

S2，對所述預處理后的圖像序列進行篩選，以篩選出多張目標圖像，所述目標圖像包括至少一個目標和/或至少一個與所述目標相似的偽目標；

S3，將所述多張目標圖像中的同一目標或同一偽目標進行關聯，得到多條位置軌跡，其中，所述多條位置軌跡包括目標位置軌跡或偽目標位置軌跡；

S4，計算所述多條位置軌跡之間的離散Frechet距離，根據多條位置軌跡之間的離散Frechet距離之和，確定出所述多條位置軌跡中的目標位置軌跡，包括：計算每條位置軌跡與其他位置軌跡之間的離散Frechet距離之和，若所述離散Frechet距離之和明顯高于多數位置軌跡所對應的離散Frechet距離之和，則確定該位置軌跡為所述目標位置軌跡。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S4之前還包括：

將所述多條位置軌跡換算為多條海面速度軌跡。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，將所述多條位置軌跡換算為多條海面速度軌跡，具體為通過換算公式將所述多條位置軌跡換算為多條海面速度軌跡，其中，所述換算公式包括：

其中，v為所述多條海面速度軌跡組成的海面速度軌跡矩陣，k為所述遙感圖像中每一像素對應的海面實際距離，T為拍攝所述遙感圖像序列所需時長，D為所述多條位置軌跡組成的位置軌跡矩陣。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟S4具體為：

S41，計算所述多條海面速度軌跡之間的離散Frechet距離矩陣；

S42，對所述離散Frechet距離矩陣進行歸一化處理，得到歸一化Frechet距離矩陣；

S43，計算每條海面速度軌跡與其他海面速度軌跡之間的離散Frechet距離之和，根據所述離散Frechet距離之和確定所述目標的運行軌跡。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2具體為：

根據所述目標的幾何特征對所述預處理圖像序列進行篩選，以得到多張包括所述目標和偽目標的圖像，其中，所述幾何特征包括像素點數、長度、寬度或長寬比中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中采用最鄰近方法、聯合概率數據關聯方法或多假設跟蹤方法中的一種和/或多種將所述多張目標圖像中的同一目標或同一偽目標進行關聯。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S3還包括根據預設條件識別所述圖像中的目標和/或偽目標。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述預設條件包括：

其中，z(k)為k時刻所述圖像中目標和偽目標的位置矩陣，z(k+1)為(k+1)時刻所述圖像中目標和偽目標的位置矩陣，為通過k時刻對(k+1)時刻所述目標和參照目標的預測位置矩陣，S(k+1)表示(k+1)時刻的新息協方差矩陣，γ由χ²分布表獲得，上角標T為矩陣轉置標識。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

S11，對遙感圖像序列進行降噪處理；

S12，對所述降噪處理后的圖像進行圖像增強處理，并進行二值化處理；

S13，對所述二值化處理后的圖像進行膨脹處理。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述二值化處理包括：

其中，B(x，y，n)為所述遙感圖像序列中第n幅圖像經過二值化處理后坐標為(x，y)的值，F(x，y，n)為所述遙感圖像序列中第n幅圖像二值化處理前坐標為(x，y)的值，F_TH為對圖像進行二值化處理的臨界閾值。