[發明專利]一種適用于太赫茲仿生復眼成像系統的目標識別定位系統

在審

• 申請號: 201910231489.6
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109949363A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 張鏡水;肖勇;李召陽;王文鵬;張春艷;王智斌
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T5/00;G06T3/40;G06K9/00;G06K9/36
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發明公開了一種適用于太赫茲仿生復眼成像系統的目標識別定位系統，本發明基于太赫茲仿生復眼探測結構，通過子孔徑拼接、大視場畸變校正、太赫茲接收芯片非均勻性校正、圖像超分辨率重構、智能識別與定位等模塊，構建太赫茲仿生復眼成像及目標識別定位系統，實現對多通道仿生復眼成像系統的圖像拼接、超分辨率重構及目標識別與定位。該系統能彌補太赫茲仿生復眼成像系統受太赫茲多通道接收芯片陣列、硅材料微透鏡等基礎器件發展現狀及成像方法限制而產生的畸變大、分辨率低、定位計算復雜等不足，完成對目標的大視場探測、識別與定位。

技術領域

本發明涉及一種仿生復眼目標識別技術領域，特別是一種適用于太赫茲仿生復眼成像系統的目標識別定位系統。

背景技術

隨著太赫茲成像技術應用領域的拓展，對于太赫茲大視場成像的需求日益提高。仿生復眼系統作為一種大視場、多通道的凝視型成像技術，其體積小、重量輕、視場范圍大的特點可彌補現有太赫茲成像系統成像視場小、需要依賴掃描裝置成像等不足，為深空目標探測、反恐安檢等應用領域提供一種新的大視場、迅速成圖的信息獲取技術手段，拓展太赫茲軍民融合領域的應用范圍及探測能力。在太赫茲頻段仿生復眼成像系統中，受太赫茲多通道接收芯片陣列、硅材料微透鏡等基礎器件發展現狀及成像方法限制，必須考慮適用于太赫茲波段的仿生復眼成像及目標識別定位方法。

目前仿生復眼成像方法多在光學或紅外頻段，暫時未有針對太赫茲頻段仿生復眼系統成像及目標識別定位方法的報道。

發明內容

本發明目的在于提供一種適用于太赫茲波段的仿生復眼成像及目標識別定位系統，以解決太赫茲頻段仿生復眼系統接收芯片陣列非均勻性、系統分辨率低、定位計算復雜的問題。

對此，本發明提出一種適用于太赫茲仿生復眼成像系統的目標識別定位系統，所述系統包括：子眼接收模塊、子孔徑拼接模塊、系統畸變測試模塊、畸變校正算法模塊、系統非均勻性測試模塊、圖像非均勻性校正模塊、圖像超分辨率重構模塊和智能識別與定位模塊；子眼接收模塊每個輸出作為子孔徑拼接模塊的輸入；子孔徑拼接模塊、系統畸變測試模塊的輸出作為畸變校正算法模塊的輸入；畸變校正算法模塊、系統非均勻性測試模塊的輸出作為圖像非均勻性校正模塊的輸入；圖像非均勻性校正模塊的輸出作為圖像超分辨率重構模塊的輸入；圖像超分辨率重構模塊的輸出作為智能識別與定位模塊的輸入；子眼接收模塊完成太赫茲波子眼通道成像；子孔徑拼接模塊完成子眼接收信號拼接，實現大視場圖像初步合成；系統畸變測試模塊完成復眼成像系統畸變量測試；畸變校正算法模塊完成大視場圖形的畸變校正；系統非均勻性測試模塊完成對成像系統接收芯片非均勻性測試；圖像非均勻性校正模塊完成因接收芯片陣列盲元與各通道之間響應不一致引起的非均勻性問題修正；圖像超分辨率重構模塊完成對大視場、低分辨率圖像的超分辨率重構；智能識別與定位模塊采用神經網絡智能識別算法完成對探測目標的識別與定位。

其中，所述子眼接收模塊完成對目標信號的接收與的子眼通道成像包括：利用子眼接收模塊中透鏡與接收芯片陣列配合，通過透鏡擴大接收芯片陣列本身的成像視場，實現對目標信號的匯聚接收，并成像在接收芯片陣列上生成各子眼通道的目標圖像。

其中，所述子孔徑拼接模塊完成子眼接收信號拼接與大視場圖像初步合成包括：子孔徑拼接模塊讀取子眼接收模塊中各子眼通道生成的目標圖像，完成對子眼圖像拼接后的大視場圖像作為畸變校正模塊的輸入。

其中，所述系統畸變測試模塊完成對成像系統畸變測試包括：系統畸變測試模塊通過對標準版成像，完成系統畸變量測試，測試后的系統畸變量作為畸變校正算法模塊的參考信號；以標準版中心點為原點，板上網格點極坐標為：以測試圖像中心為原點，測試圖像中網格點極坐標為：系統畸變量為：

其中，所述畸變校正算法模塊完成對初步合成的大視場圖像的畸變校正包括：輸入子孔徑拼接模塊中初步合成的大視場圖像及系統畸變測試模塊中測定的系統畸變量，運用畸變校正算法對圖像進行畸變校正處理，處理后的無畸變圖像輸出作為圖像非均勻性校正模塊的輸入信號。