[发明专利]一种基于测量数据的自适应智能光学载荷实现方法

摘要

本发明公开了一种基于测量数据的自适应智能光学载荷的实现方法。该智能载荷方案实现的关键在于自适应调整载荷参数。其主要流程为：载荷系统接收任务需求后，通过在多种平台和不同环境背景下建立的载荷参数库设定初步参数，根据自主数据处理系统对测量数据的分析计算，调整载荷的参数，直到达到最佳成像模式，进行目标的探测与识别。本发明优点在于该智能载荷的实现具有保证探测任务的完成质量、减少设备数量、缩小系统开销，有效提高系统的工作效率。

主权项

1.一种基于测量数据的自适应智能光学载荷的实现方法，其特征在于包括以下步骤：1)载荷系统接收到任务需求后，在已建立的载荷参数库进行检索。对于载荷参数库中已存在任务需求案例，可直接按参数库设定载荷参数；2)如不存在，初步设置光学系统参数；首先利用傅里叶分光技术选择波段，以综合信噪比最大为波段选择原则。利用傅里叶光谱仪获得全波段的探测光谱，然后可以计算出不同起止波长的综合信噪比，得到综合信噪比曲线图，并以综合信噪比峰值的0.7倍设为阈值，对综合信噪比的图进行阈值分割，获得较优的探测波段区间；综合信噪比(SSNR)定义为：其中IT(λ)为目标信号强度，IB(λ)为背景的信号强度，σD(λ)为成像系统的噪声标准差；再将光学系统的口径设为最大使得入瞳能量较大；积分时间和增益设为最大，收集能量较多；焦距设为最小，视场较大；3)进行目标的探测，判断探测结果是否达到最佳成像模式。自适应调整达到最佳成像模式的最优阈值Topt：对于不同的探测目标，选择合适的评价函数，在不同背景噪声及不同成像系统噪声情况下，调整阈值，使得成像清晰，记为该情况下的Topt；根据计算数据对最优阈值Topt与噪声各参量之间的关系进行拟合，得到拟合公式；4)未达到最佳成像模式的阈值，需对参数进行调整；①如果信号饱和，波段、阈值、积分时间、增益参数不变，减小口径；如何信号继续饱和，减小增益，直到综合信噪比合适；②如果背景信号偏大，适当减小口径，直到综合信噪比合适；③如果噪声偏大，减小积分时间、增益，直到综合信噪比合适；5)经过上述的参数调整后，达到合适的综合信噪比，然后调整焦距，确定目标准确位置；自动调焦利用引入阈值的爬山搜索算法寻找最佳对焦位置，引入阈值T可克服波动局部峰的干扰，阈值可设置为2倍噪声标准差。