[發明專利]一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法

在審

• 申請號: 202210762553.5
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115131403A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李春梅;曹東晶;李濤;馮定華;張超;楊天遠;雷寧;吳同舟;周楠;凌龍;張炳先
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/215;G06T7/136;G06T7/62;G06T5/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于包括：

通過已緩存的歷史數幀圖像以時域濾波方法進行背景估計，獲取背景估計值；

根據所得背景估計值，利用臨近2幀圖像進行差分統計獲取平均噪聲水平估計值；

利用當前幀圖像與所得背景估計值進行差分處理，獲取目標切片差分圖，對目標切片差分圖進行處理以確定目標斑切片信息；

統計目標斑灰度累積情況；

計算目標斑輻射遮擋信息；

利用絕對輻射定標系數、目標斑灰度累積情況、目標斑輻射遮擋信息，計算目標輻射反演結果。

2.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

通過已緩存的歷史數幀圖像以時域濾波方法進行背景估計的具體方法為：

以當前時刻為t時刻，選取t-Nm幀圖像至t-Nm+N幀圖像作為歷史數幀圖像，Nm為需緩存的歷史幀圖像計數，N為時域濾波器參數，通過中值濾波器對各歷史數幀圖像中，對每個像元位置的圖像數據計算中值，作為背景估計值。

3.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

需緩存的歷史幀圖像計數的計算方法為：

根據目標的運動速度v、像元地面分辨率GSD，計算目標跨像元所需的幀計數M＝GSD/v；

測量目標于歷史幀圖像中的彌散斑直徑D；

計算需緩存的歷史幀圖像計數：

Nm＝M*(D+1)+N。

4.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

臨近2幀圖像具體為t-1時刻圖像和t-2時刻圖像；

平均噪聲水平估計值的確定方法具體為：

將t-1時刻圖像與t-2時刻圖像均劃分為Np*Np子塊；

分別計算各子快數據的標準差；

對全部標準差數據計算中值作為平均噪聲水平估計值。

5.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

獲取目標切片差分圖的方法具體為：

以目標質心位置為中心點，以2倍為直徑，截取目標切片差分圖，P為目標斑像元數。

6.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：當前幀圖像為t時刻圖像，獲取t時刻圖像與背景估計值的目標切片差分圖，根據目標切片差分圖，以已知的目標質心位置為中心，獲取質心位置及周邊由目標所引起的輻射信息，具體步驟如下：

于目標切片差分圖中提取目標斑，提取灰度閾值設置為相機平均噪聲水平估計值的3倍；

于目標切片差分圖中標記灰度值大于相機平均噪聲水平估計值的3倍的位置；

于確定的位置圖像進行1個像元的形態學膨脹處理，標記形態學膨脹處理后的位置；

僅保留形態學膨脹處理后的位置，將目標切片差分圖中其余位置灰度置零，保存修改后的目標斑切片信息。

7.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

統計目標斑灰度累積情況的具體方法為：

修改后的目標斑切片，對標記為1的位置中灰度小于相機平均噪聲ns的灰度置為0，然后對切片信息進行灰度求和，獲得目標灰度累積值DNS。

8.根據權利要求1所述的一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，其特征在于：

計算目標斑輻射遮擋信息的具體步驟如下：

提取背景估計圖像中目標斑質心位置的灰度信息G；

計算目標垂直相機視角的投影面積與1個像元投影的地球投影面積的比例R；

根據公式P＝G*R計算目標斑輻射遮擋信息，即目標斑輻射遮擋灰度P。