[发明专利]一种目标探测方法

权利要求书

1.一种目标探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取包含待测定目标位移信息的两帧连续图像，通过频谱计算所述两帧连续图像的帧间相位差，得到帧间相位差频谱；

S2、对所述相位差频谱，取单位幅度谱，计算公式如式(1)：

其中，为所述帧间相位差频谱；对进行傅立叶变换，得到脉冲图，所述脉冲图包含两个脉冲峰，分别为背景位移脉冲峰和待测定目标位移脉冲峰；

S3、在所述脉冲图中，提取脉冲峰；幅值较高的脉冲峰为所述背景位移脉冲峰，其中心坐标(a₀，b₀)为背景位移；另一个脉冲峰为所述待测定目标位移脉冲峰，其中心坐标(a₁，b₁)为待测定目标位移；

S4、计算所述待测定目标的参数，所述参数包括：运动参数和形态参数；

S5、设计两个相同的待测定目标形态矩形窗，它们形态相同，坐标差为待测定目标位移(a₁，b₁)，利用所述两帧连续图像中的所述两个相同的待测定目标形态矩形窗内像素灰度值的相关性最大来定位目标。

2.如权利要求1所述的目标探测方法，其特征在于，所述S1中的所述帧间相位差的计算过程如式(2)：

其中，为所述两帧连续图像中第一帧图像的相位谱，为所述两帧连续图像中第二帧图像的相位谱，为所述两帧连续图像的相位差频谱，是以2π为周期的条纹状图像，a为所述待测定目标在X方向上的帧间位移，b为所述待测定目标在Y方向上的帧间位移。

3.如权利要求1所述的目标探测方法，其特征在于，所述S2中的所述傅立叶变换的计算过程如式(3)：

其中，F(x，y)为傅立叶变换得到的脉冲图，δ为狄拉克函数，A₀为所述背景位移脉冲峰的幅值，A₁为所述待测定目标位移脉冲峰的幅值，w(x，y)为所述脉冲图中的干扰脉冲。

4.如权利要求1所述的目标探测方法，其特征在于，所述S4中的所述运动参数包括：待测定目标相对于背景的移动速度、待测定目标的帧间移动速度；所述形态参数包括：待测定目标条纹方向、待测定目标条纹长度；计算公式如式(4)-(7)：

V₁＝((a₁-a₀)²+(b₁-b₀)²)^1/2/T₀ (4)

V₂＝(a₁²+b₁²)^1/2/T₀ (5)

θ＝-arctan(b₁/a₁) (6)

L_t＝V₂·T_exp (7)

其中，T₀为所述两帧连续图像的拍摄时间间隔，V₁为待测定目标相对于背景的移动速度，V₂为待测定目标的帧间移动速度，θ为待测定目标条纹方向，T_exp为曝光时间，L_t为待测定目标条纹长度。

5.如权利要求4所述的目标探测方法，其特征在于，所述形态参数还包括待测定目标条纹宽度，所述待测定目标条纹宽度等于所述待测定目标的弥散斑的直径，所述弥散斑的直径为阈值在所述两帧连续图像的成像系统的点扩散函数中对应的弥散直径，所述阈值＝(所述背景的平均灰度值+所述待测定目标的最大灰度值)/2。