基于航姿校正的目標快速搜索方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光電產(chǎn)品應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于航姿校正的目標快速搜索方法。本發(fā)明的方法包括以下步驟：步驟1.邊緣提?。徊襟E2.求取海天分界線；步驟3.提取待搜索區(qū)域；步驟4.形態(tài)濾波；步驟5.圖像分割；步驟6.目標航姿校正；步驟7.目標確認。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的目標搜索方法基于靜止平臺的技術(shù)問題；能夠有效實現(xiàn)運動平臺下對海上艦船、空中飛機等目標的搜索。
【專利說明】基于航姿校正的目標快速搜索方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光電產(chǎn)品應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于航姿校正的目標快速搜索方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自1982年《聯(lián)合國海洋法公約》通過以來，世界范圍內(nèi)的海洋問題開始明顯增多，海上相鄰、相向國家之間的矛盾日漸突顯起來，從1994年11月16日《聯(lián)合國海洋法公約》正式生效起，全球海域間的島嶼爭端、海域糾紛更呈加劇及持續(xù)升溫的狀態(tài)，中國在海洋問題上遇到前所未有的挑戰(zhàn)，隨著我國島嶼問題的不斷升級，對光電取證跟蹤技術(shù)智能化的要求越來越迫切。艦載光電監(jiān)測跟蹤系統(tǒng)通過在艦船平臺上建立取證系統(tǒng)，在全天時，8級以下風浪氣候條件下，實現(xiàn)對陸、海、空全區(qū)域的非法目標探測和預警預報，實時對海上艦船、飛機等進行探測、跟蹤、識別，從而對海洋環(huán)境、海洋資源和海上、空中目標等進行監(jiān)視、跟蹤和記錄取證。記錄的圖像資料作為海洋執(zhí)法監(jiān)察調(diào)查取證的依據(jù)，達到維護海洋權(quán)益，保護海洋環(huán)境和資源，規(guī)范海上作業(yè)，實現(xiàn)與世界并軌的目標。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的目標搜索方法主要基于靜止平臺，難以實現(xiàn)運動平臺下對海上艦船、空中飛機等目標的搜索。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題為:現(xiàn)有技術(shù)中的目標搜索方法主要基于靜止平臺，難以實現(xiàn)運動平臺下對海上艦船、空中飛機等目標的搜索。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述:
[0006]一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1.邊緣提?。徊襟E2.求取海天分界線；步驟3.提取待搜索區(qū)域；步驟4.形態(tài)濾波；步驟5.圖像分割；步驟6.目標航姿校正；步驟7.目標確認。
[0008]作為優(yōu)選方案，
[0009]步驟I中，采用Sobel水平邊緣算子對原始圖像f(x，y)進行處理，獲取邊緣圖像Ge (x, y)；
[0010]步驟2中，對邊緣圖像Gk (X，y)進行Hough變換,確定海天分界線y=mx+b ；
[0011]步驟3中，對海天分界線上下各NI個像素的區(qū)域作為待搜索區(qū)域fjx，y) ；N1可以取30 ；
[0012]步驟4中，對待搜索區(qū)域AUy)使用方形結(jié)構(gòu)元素Top-Hat變換，得到形態(tài)濾波后的圖像I(x，y)；
[0013]步驟5中，采用最大類間方差自動門限法對圖像I(x，y)進行分割，灰度值大于最佳門限值的像素保留其灰度值，其余的像素灰度值置為零；
[0014]步驟6中，獲取前后兩幀圖像在俯仰方向上的位移，根據(jù)此位移對目標的俯仰位置進行補償；根據(jù)伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動參數(shù)對目標的水平位置進行補償；[0015]步驟7中，采用管道濾波算法對目標進行確認。
[0016]作為優(yōu)選方案，
[0017]步驟I中，所述Sobel水平邊緣算子為:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1.邊緣提?。? 步驟2.求取海天分界線； 步驟3.提取 待搜索區(qū)域； 步驟4.形態(tài)濾波； 步驟5.圖像分割； 步驟6.目標航姿校正； 步驟7.目標確認。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于: 步驟I中，采用Sobel水平邊緣算子對原始圖像f(x，y)進行處理，獲取邊緣圖像Ge (x, y)； 步驟2中，對邊緣圖像Gk(X，y)進行Hough變換,確定海天分界線y=mx+b ； 步驟3中，對海天分界線上下各NI個像素的區(qū)域作為待搜索區(qū)域f^x，y)； 步驟4中，對待搜索區(qū)域A (X，y)使用方形結(jié)構(gòu)元素Top-Hat變換，得到形態(tài)濾波后的圖像 I (X，y)； 步驟5中，采用最大類間方差自動門限法對圖像I (x，y)進行分割，灰度值大于最佳門限值的像素保留其灰度值，其余的像素灰度值置為零； 步驟6中，獲取前后兩幀圖像在俯仰方向上的位移，根據(jù)此位移對目標的俯仰位置進行補償；根據(jù)伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)動參數(shù)對目標的水平位置進行補償； 步驟7中，采用管道濾波算法對目標進行確認。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于:步驟I中，所述Sobel水平邊緣算子為:

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于:步驟2中，在Hough變換域提取最大值，最大值對應(yīng)參數(shù)(u，v):其中u為原點到直線的距離，V為直線與豎直方向夾角，以此確定海天分界線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于:步驟3中，Nl=30。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于: 步驟7中，設(shè)當前幀圖像的目標特征為Xn,Xn=(xnl, xn2, xn3, xn4, xn5, xn6),其向量依次表示目標的方位位置、俯仰位置、方位尺寸、俯仰尺寸、面積和平均灰度； 將當前幀圖像的目標特征Xn送入管道，與管道中的每個元素進行對比，公式如下式所示:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于航姿校正的目標快速搜索方法，其特征在于:D=50 ；N2=5。
【文檔編號】G06K9/62GK103578103SQ201310436711
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李香禎, 柴智, 楊文佳, 謝曉丹, 王楠, 石春雷 申請人:北京環(huán)境特性研究所