[发明专利]基于光谱数据和红外温度数据融合的尾迹识别方法

权利要求书

1.基于光谱数据和红外温度数据融合的尾迹识别方法，其特征在于，

包括如下步骤：

步骤1. 基于已采集的尾迹红外温度数据样本，用红外热像仪获得的基于时间序列的原始红外图像提取尾迹目标温度数据，得到尾迹红外位置信息数据；

步骤2. 基于已采集的尾迹光谱数据样本，用光谱仪采集的光谱数据进行处理，得到尾迹光谱位置信息数据；

步骤3. 将步骤1得到的尾迹红外位置信息数据与步骤2得到的尾迹光谱位置信息数据进行余弦相似度计算，得到它们之间的匹配度；

判断所述匹配度值与预设匹配度阈值的大小关系，若该匹配度值小于预设匹配度阈值，则转到步骤4；若该匹配度值大于或等于预设匹配度阈值，则转到步骤5；

步骤4. 比较尾迹红外位置信息数据与尾迹光谱位置信息数据的数量；

经过比较，若尾迹红外位置信息数据的数量小于尾迹光谱位置信息数据的数量，则进一步改进步骤1中红外图像处理方法的帧间差分法的背景选取；

经过比较，若尾迹红外位置信息数据的数量大于或等于尾迹光谱位置信息数据的数量，则进一步改进步骤2中光谱数据处理方法的主成分分析n值选取；

参数调节完成后，并重复执行上述步骤1至步骤3；

步骤5. 判定为此目标区域为尾迹目标区域；此时，面向尾迹识别的光谱数据处理方法以及红外图像处理方法融合效果达到最优；

步骤6. 利用融合后的红外图像处理方法以及光谱数据处理方法，对目标尾迹进行识别。

2.根据权利要求1所述的尾迹识别方法，其特征在于，

所述步骤1具体为：

步骤1.1. 用红外热像仪采集基于时间序列的原始红外图像温度数据F_i(x,y)；其中，i表示第i帧图像，第i帧图像的大小为M×N，(x,y)表示尾迹红外位置信息；

步骤1.2. 用小波降噪方法对步骤1.1得到的基于时间序列的原始红外图像温度数据F_i(x,y)进行预处理，得到处理后的红外图像温度数据f_i(x,y)；

步骤1.3. 将步骤1.2中经过降噪处理后的红外图像温度数据f_i(x,y)，进行背景选取，得到背景数据f_k(x,y) ，即第k帧红外图像温度数据；

将步骤1.2中经过降噪处理后的红外图像温度数据f_i(x,y)与步骤1.3中的背景数据f_k(x,y)相减，突出尾迹目标信息，得到红外图像D(x,y)；

步骤1.4. 根据红外图像D(x,y)识别尾迹，提取出包含尾迹信息的二值图像d(x,y)即矩阵D，得到尾迹红外位置信息数据{(x1,y1) ,(x2 ,y2) ,...,(xd ,yd)}；

其中，(x1,y1)、(x2 ,y2) ,..., (xd ,yd)分别表示第1,2,...,d个尾迹红外位置信息。

3.根据权利要求2所述的尾迹识别方法，其特征在于，

所述步骤1.3中，将降噪处理后的红外图像温度数据f_i(x，y)进行帧间差分法，得到红外图像D(x,y)，帧间差分法包括以下步骤：

选取基于时间序列的第k帧红外图像作为背景数据f_k(x,y)；选取基于时间序列的第i帧红外图像作为尾迹检测的红外图像温度数据f_i(x,y)；

帧间差分法的公式如下：

当| f_k(x,y)- f_i(x,y)|＞T时，D(x,y)=1，否则，D(x,y)=0，阈值T由阈值分割法确定。