[发明专利]一种低慢小目标电视搜索探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种目标搜索探测方法，特别是一种低慢小目标电视搜索探测方法。

背景技术

低慢小目标是指具有低空、超低空飞行的小型航空器或空飘物，具有飞行高度低、飞行速度慢、目标特征小等特点。由于超低空背景复杂且目标对比度差等原因，低慢小目标不容易被侦测发现。现阶段为了适应白天环境下的目标识别、锁定和跟踪，电视搜索探测装置一般由光学搜索相机、激光测距机、二维转台和图像处理模块组成。现有的电视搜索探测方法存在一些不足，当转动速度较快时，电视搜索探测装置拍摄的图像会出现拖尾现象；当遇到背景亮度反差较大时，电视搜索探测装置无法及时进行光学调整导致图像模糊；当需要重点关注某段区域时，电视搜索探测装置不能针对性的进行区域重点探测。

发明内容

本发明目的在于提供一种低慢小目标电视搜索探测方法，解决电视搜索探测装置拍摄的图像会出现拖尾、电视搜索探测装置无法及时进行光学调整导致图像模糊和不能进行区域重点探测的问题。

一种低慢小目标电视搜索探测方法，其具体步骤为：

第一步  搭建电视搜索探测装置

电视搜索探测装置，包括：光学搜索相机、激光测距机、二维转台、图像处理模块、光学跟踪相机、曝光传感器和系统控制器。

光学搜索相机、激光测距机、光学跟踪相机安装在二维转台上，以光学跟踪相机的光轴为基准，光学搜索相机与光学跟踪相机的光轴不平行度小于30″，激光测距机与光学跟踪相机的光轴不平行度小于30″。

光学搜索相机的数据接口与系统控制器的数据接口导线连接，激光测距机的数据接口与系统控制器的数据接口导线连接，二维转台的数据接口与系统控制器的数据接口导线连接，二维转台的控制接口与系统控制器的控制接口导线连接，光学跟踪相机的数据接口与系统控制器的数据接口导线连接，图像处理模块的数据接口与系统控制器的数据接口导线连接。

曝光传感器与光学搜索相机及光学跟踪相机安装在同一平面内，曝光传感器的光轴与光学搜索相机光轴在安装平面方向上成一个固定角度，曝光传感器探测的光亮度为光学搜索相机和光学跟踪相机下一帧视场的光亮度。曝光传感器的数据接口分别与光学搜索相机和光学跟踪相机的数据接口通过导线相连。

第二步 伪目标库设定

电视搜索探测装置内设置常见伪目标特征库，包括远处的汽车、行人、树林、塔吊和建筑物。伪目标特征库在电视搜索探测装置使用时，根据系统控制器进行操作，自动增添成经常出现、且需要被人为剔除的伪目标，完成伪目标特征库的自动升级。

第三步  电视搜索探测装置加电自检

电视搜索探测装置的光学搜索相机、激光测距机、二维转台、图像处理模块、光学跟踪相机、曝光传感器及系统控制器分别加电，各设备加电后自检并将自检结果通过数据接口发送给系统控制器。系统控制器将自检结果发送给外部用户。

第四步  电视搜索探测装置背景扫描

在系统正式工作前，在人工判别无目标的前提下，开启电视搜索探测装置，扫描外界环境，光学搜索相机每隔固定时间进行一次曝光。

光学搜索相机在进行曝光的同时，曝光传感器将光能量汇聚到感光元件上，以探测该视场上的光亮度。曝光传感器探测的光亮度为光学搜索相机下一帧视场光亮度，同时曝光传感器将下一帧视场光亮度传送给光学搜索相机。光学搜索相机根据该值设置曝光调整系数，控制相机的曝光时间。

背景扫描开始时，系统处于初始位置，俯仰轴处于水平状态，方位轴在零位上。方位轴以预先设定的速度连续转动，每转过一圈，俯仰轴向上转过一个角度，该角度由光学搜索相机的单视场角决定，并预留一个固定的交叠量，直到俯仰角达到最大俯仰角度。系统继续进行工作，方位轴每转过一圈，俯仰轴向下转动一个角度，直到俯仰轴处于水平状态。

光学搜索相机在背景扫描过程中，以二维转台测角信息为反馈，控制图像传感器中的电荷匹配转台的运动速度进行转移，消除拍摄的图像拖尾。同时光学搜索相机将拍摄的图像发送给图像处理模块，图像处理模块采用反卷积式补偿的方式消除拍摄的图像拖尾。

图像处理模块将处理的包含地面环境的背景图像发送给系统控制器，系统控制器进行存储，作为系统背景信息。

第五步  电视搜索探测装置工作模式设定

电视搜索探测装置包括全景模式或自定义区域模式两种工作模式，两种工作模式通过系统控制器随时进行设置。

全景模式是未指定电视搜索探测装置的重点防范区域的情况下，电视搜索探测装置对自身覆盖的所有范围进行搜索和目标跟踪。