[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

一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，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。

技術領域

本發明涉及一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，屬于高幀頻時序圖像處理領域。

背景技術

常用的弱點目標輻射特征提取方法中，將歷史某一幀的圖像作為背景圖像，背景圖像中存在的閃元或其他運動目標均可能導致背景估計的信息存在較大偏差；直接對當前幀圖像和背景圖像做差分后利用閾值門限選擇目標斑區域并對目標區域做輻射量累加的方法受閾值的影響大，且目標斑的提取不準確直接導致弱目標提取的精度低。弱小目標面積對背景的遮擋被忽略，目標能量越小，遮擋背景影響就越大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對目前現有技術中，。

本發明解決上述技術問題是通過如下技術方案予以實現的：

一種高幀頻時序圖像的運動弱點目標輻射特征提取方法，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。

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。

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。

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。

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√P為直徑，截取目標切片差分圖，P為目標斑像元數。

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：