[发明专利]一种动目标多源探测的层次融合与提取方法

说明书

本发明属于基于多源传感器的多源数据层次融合与提取技术领域，具体涉及一种动目标多源探测的层次融合与提取方法。本发明将可见光图像和红外光图像进行配准融合得到第一层融合图像；将第一层融合图像和高光谱图像进行配准后，依地物分类区域对配准后的图像像素进行弱化处理，得到第二层融合图像；对第二层融合图像进行目标探测，得到目标在图像中的位置信息，对目标进行感知，得到目标在真实环境中的经纬度，调整飞行器的姿态追踪目标，实现对目标的持续探测与感知。本发明结合多种图像源，通过图像融合有效结合多种图像源的信号特征，去除冗余的重复数据信息，增加目标探测的准确率，提高探测效率。

技术领域

本发明属于基于多源传感器的多源数据层次融合与提取技术领域，具体涉及一种动目标多源探测的层次融合与提取方法。

背景技术

随着科技的进步与发展，有效载荷的质量得到了显著的提升，质量的增加意味着可以搭载更多地传感器件，有效载荷的计算能力以及信息存储能力也得到显著的提升，能够执行的计算更加复杂。在空间飞行器的有效载荷中往往可以搭载多种探测设备，如可见光传感器、红外传感器、高光谱传感器等，可分别获得可见光传感数据图像、红外传感数据图像、高光谱传感数据图像等。

对于图像中目标追踪的前提是目标探测，如何建立一种快速、准确、有效的目标探测方法是关键性问题。图像识别是模式识别的方法和技术用在图像领域。模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的信息进行处理和分析，对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，即用计算机实现鉴别和分类。将这一思想用在图像中，即实现类似智能的对感知到的事物进行认知。图像识别的主要思想是建立事物的特征的信息库，对陌生图像进行特征采集，将采集到的特征与已知的特征信息库中的信息进行比对，对超过某一相似度阈值的情况，既认为是发现并识别出目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动目标多源探测的层次融合与提取方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括以下步骤：

步骤1：读取多源图像传感器输入的图像；

步骤2：将可见光图像和红外光图像进行图像配准，融合配准后的图像，得到第一层融合图像；

步骤3：将第一层融合图像和高光谱图像进行图像配准，依地物分类区域对配准后的图像像素进行弱化处理，得到第二层融合图像；

步骤4：对第二层融合图像进行目标探测，得到目标在图像中的位置信息，对目标进行感知，得到目标在真实环境中的经纬度，调整飞行器的姿态追踪目标，实现对目标的持续探测与感知。

本发明还可以包括：

所述的步骤2与步骤3中图像配准方法具体为：

步骤2.1：提取图像边缘轮廓，得到原图像的边缘轮廓图像；

使用相位一致性算法对图像进行提取轮廓，相位一致性函数为：

其中A_n为尺度n上的幅值；φ_n(x)为x处的第n个傅里叶分量相位值；表示当PC(x)在x处取得最大值时，傅里叶各分量局部相位角的加权平均量；

步骤2.2：在边缘轮廓图像中建立具有尺度、位置和方向信息的特征角点，具体方法为：

步骤2.2.1：构造非线性尺度空间，使特征角点带有尺度信息；

对边缘轮廓图像进行高斯滤波处理，得到图像灰度直方图与对比度因子k；转换一组计算时间后采用加性算子分裂算法得到非线性滤波图像的所有信息层：