[發明專利]繞飛背景下多種類空間目標姿態信息識別方法

在審

• 申請號: 202210520029.7
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114913230A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李高鵬;牛牧群;張云;袁浩軒;薛伶玲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/13
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

繞飛背景下多種類空間目標姿態信息識別方法，它屬于空間遙感與地理科學技術領域。本發明解決了現有的空間目標姿態信息識別方法存在信息利用率低且實時性差的問題。本發明方法所采取的主要技術方案為：步驟一、分別采集各種類衛星繞飛時，在相對于成像傳感器視線方向的各個姿態下的空間目標光學圖像，根據衛星姿態信息和衛星種類信息生成張量，并對生成的張量進行分解后，再根據分解結果獲得每張圖像對應的姿態特征向量；步驟二、基于步驟一的分解結果和獲得的姿態特征向量對待測的空間目標光學圖像進行姿態識別。本發明方法可以應用于空間目標姿態信息識別。

技術領域

本發明屬于空間遙感與地理科學技術領域，具體涉及一種空間目標姿態信息識別方法。

背景技術

空間目標姿態特征提取和識別技術是空間遙感的重要研究方向，也是確保航天器飛行安全、感知空間態勢的重要階段。經過多年的發展，國內外研究學者已經提出了眾多空間目標姿態特征提取識別方法，其中，Hough變換算法是應用最為廣泛的一種基于光學圖像的直線檢測方法。Hough變換方法按照光學圖像像素點的像素亮度對參數空間中正弦曲線進行像素加權，通過參數空間中正弦曲線交點判斷光學圖像中直線的位置，從而結合相機信息，完成姿態標記。但是該經典方法對于場景中的不連續線段過于敏感、直線識別性能欠佳，因此，現有方法對空間目標姿態識別的準確率仍然有待進一步提高。目前，隨著空間目標識別任務需求增加，空間目標姿態識別技術逐漸成為天基空間目標識別的重要發展方向。智能檢測方法一般通過圖像處理、模式識別等技術設計學習模型，實現對目標的識別和信息獲取。但由于空間目標識別過程中，數據量大、數據維度高、且實時性要求高，且傳統方法往往以數據的空間維度來換取時間上的速度，因此不能同時保證算法效率和數據存儲量。此外，針對繞飛、多種類識別的特定任務背景，其輸入數據在時間上、衛星種類上都存在較強的關聯性。傳統方法沒有對這種關聯性做出考慮，因此存在著信息利用率不高的問題，導致傳統姿態識別方法在繞飛背景下的實際應用上存在一定困難。

綜上所述，現有的空間目標姿態信息識別方法存在信息利用率低且實時性差的問題。

發明內容

本發明的目的是為解決現有的空間目標姿態信息識別方法存在信息利用率低且實時性差的問題，而提出的一種多種類空間目標姿態信息識別方法。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案是：

一種繞飛背景下多種類空間目標姿態信息識別方法，所述方法具體包括以下步驟：

步驟一、分別采集各種類衛星繞飛時，在相對于成像傳感器視線方向的各個姿態下的空間目標光學圖像，根據衛星姿態信息和衛星種類信息生成張量，并對生成的張量進行分解后，再根據分解結果獲得每張圖像對應的姿態特征向量；

步驟二、基于步驟一的分解結果和獲得的姿態特征向量對待測的空間目標光學圖像進行姿態識別。

本發明的有益效果是：

本發明基于張量擴展的多姿態數據組合方法對圖像進行預處理并進行張量數據建模，構造訓練信息，基于張量HOSVD分解方法對訓練信息進行高階奇異值分解，得到多姿態數據中的姿態特征向量，基于張量積的姿態識別部分利用HOSVD分解得到的特征向量對目標進行識別，基于改進Hough變換的直線提取算法根據空間目標仿真光學圖像計算出帆板所處直線的位置信息，并對圖像進行標記，根據標記的直線位置，最終完成空間目標姿態識別任務。

本發明方法可在空間目標繞飛狀態下，對光學圖像中的姿態信息實現快速數據建模、識別，通過考慮數據的關聯性，提高了信息的利用率，使之同時滿足識別的準確率和實時性要求，并排除輕微噪聲干擾，為后續打擊任務提供保障，符合實際需求，實施方便。

附圖說明

圖1是本發明的繞飛背景下多種類空間目標姿態信息識別方法的流程圖；

圖2是基于改進Hough變換算法直線提取流程圖；