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    重庆时时彩高手玩法: 一种密集恒星背景的弱小目标检测方法及装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410214906.3

    申请日:

    2014.05.20

    公开号:

    CN103985127A

    公开日:

    2014.08.13

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06T 7/00申请日:20140520|||公开
    IPC分类号: G06T7/00 主分类号: G06T7/00
    申请人: 成都信息工程学院
    发明人: 魏敏; 吴锡; 文武
    地址: 610225 四川省成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号
    优先权:
    专利代理机构: 成都华典专利事务所(普通合伙) 51223 代理人: 徐丰
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410214906.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.11.23|||2014.09.10|||2014.08.13

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种密集恒星背景的弱小目标检测方法,属于图像处理领域,其主旨在于解决恒星背景的大视场、高探测能力条件下的弱小目标检测问题,其首先采用帧间配准差分削弱恒星干扰,然后采用简单高效的自适应均值+K倍方差的方法进行图像分割;再采用二值统计滤波进行目标聚类和去除孤立噪声点;然后用线段标记得到目标位置、大小、灰度和外接矩形等特征;利用帧间位置相关的方法提取静止目标(同时去除未差分干净的恒星边缘和双星边缘);利用基于逻辑的最近邻方法进行航迹检测,最终实现弱小目标的检测。通过一系列预处理后,送给航迹关联的候选目标少,一般控制在几个至十几个左右,因此航迹关联效率高,目标检测效率高。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测方法,其特征在于步骤如下:
    步骤(1)、差分:接收序列图像,进行帧间配准差分;
    步骤(2)、图像分割:采用m+kσ门限计算方法对图像进行分割,m是全图均值,σ是全图的均方差,k为经验值,k取值范围为3.0-7.0;
    步骤(3)、目标聚类:对步骤(2)图像分割后的二值图像逐像素统计N×N邻域内目标像素个数,当其大于C时,该像素代表的是目标,予以保留,否则剔除掉该像素;表示为:
    B(x,y)=1ifΣ(x,y)∈(N×N)B(x,y)>C0else]]>
    其中,B(x,y)表示二值化后的图像,B'(x,y)为目标聚类后的二值图像,N×N表示当前像素的邻域,C为当前像素的邻域内值为1的像素和;
    步骤(4)、目标标记:使用线段标记的方法,得到目标的大小、灰度及目标各像素的位置坐标;
    步骤(5)、静止目标检测:静止目标定义为在图像上表现为帧间位置变化很小的目标;
    步骤(6)、双星去除:去除步骤(5)中被检测为静止目标的恒星边缘;
    步骤(7)、航迹检测:使用基于逻辑最近邻的航迹检测方法检测目标轨迹,确认真正的目标。

    2.  根据权利要求1所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测方法,其特征在于:计算帧间恒星的配准量,恒星帧间配准量与地基望远镜的纬度、指向方位、高低、像素分辨率和工作帧频相关,所述步骤(1)中配准差分的配准量计算方法如下:
    a)计算恒星高低角速度

    其中,E为光电望远镜高低角,A为光电望远镜方位角,φ为时角,为光电望远镜所在的纬度;
    b)计算恒星方位角速度
    dAdt=sinφ-cosφ·cosAtanz---(2)]]>
    其中,z为天顶角,其他参数含义同公式(1);
    c)通过公式(1)公式(2)及帧间时间间隔计算出同步目标在帧间运动量e和a,将帧间运动量a和e分别除以像素水平和垂直分辨率再取整便得到水平和垂直的像素配准量,记为:得到配准量以后将相邻两帧进行配准后差分,去掉恒星。

    3.  根据权利要求1所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测方法,其特征在于:步骤(5)中静止目标检测具体如下:
    差分、分割、聚类和连续两帧目标标记后目标的位置为Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi),其中i-2,i-1,i表示帧序列号,当前帧序号为i,若满足:
    abs(xi-xi-1)≤nTh  and  abs(yi-yi-1)≤nTh
    则Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi)为潜在的检目标,将Ti-1,i(xi,yi)保留送后续步骤处理,其中nTh为预先设定的阈值。

    4.  根据权利要求3所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测方法,其特征在于:步骤(5)中静止目标检测中nTh的取值区间为[2,10],nTh的取值最大不超过待检测目标的半径。

    5.  根据权利要求1所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测方法,其特征在于:步骤(6)中双星的去除方法如下:
    连续两帧目标标记后目标的位置为Tiz2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi),其中i-2,i-1,i表示帧序列号,当前帧序号为i,即配准量为若满足公式:
    abs(xi-xi-1-x‾)nThx,and,abs(yi-yi-1-y‾)nThy]]>
    则Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi)为差分后双星残留的边缘,将Ti-1,i(xi,yi)从处理结果中删除,不送给航迹检测,其中nThx和nThy的取值区间为[2,10]。

    6.  一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测装置,其特征在于包括:
    差分装置:接收序列图像,进行帧间配准差分;
    图像分割装置:采用m+kσ门限计算方法对图像进行分割,m是全图均值,σ是全图 的均方差,k为经验值,取值范围为3.0-7.0;
    目标聚类装置:对步图像分割装置二值化后的图像逐像素统计N×N邻域内目标像素个数,当其大于C时,该像素代表的是目标,予以保留,否则剔除掉该像素;表示为:
    B(x,y)=1ifΣ(x,y)∈(N×N)B(x,y)>C0else]]>
    其中,B(x,y)表示二值化后的图像,B'(x,y)为目标聚类后的二值图像,N×N表示当前像素的邻域,C为当前像素的邻域内值为1的像素和;
    目标标记装置:使用线段标记的方法,得到目标的大小、灰度及目标各像素的位置坐标;
    静止目标检测装置:静止目标定义为在图像上表现为帧间位置变化很小的目标
    双星去除装置:去除步静止目标检测装置中被检测为静止目标的恒星边缘;
    航迹检测装置:使用基于逻辑最近邻的航迹检测方法检测目标轨迹,确认真正的目标。

    7.  根据权利要求6所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测装置,其特征在于:计算帧间恒星的配准量,恒星帧间配准量与地基望远镜的纬度、指向方位、高低、像素分辨率和工作帧频相关,所述步骤(1)中配准差分的配准量计算方法如下:
    a)计算恒星高低角速度
    dEdt=cosφsinA---(3)]]>
    其中,E为光电望远镜高低角,A为光电望远镜方位角,φ为时角,为光电望远镜所在的纬度;
    b)计算恒星方位角速度
    dAdt=sinφ-cosφ·cosAtanz---(4)]]>
    其中,z为天顶角,其他参数含义同公式(1);
    c)通过公式(1)公式(2)及帧间时间间隔计算出同步目标在帧间运动量e和a,将帧间运动量a和e分别除以像素水平和垂直分辨率再取整便得到水平和垂直的像素配准量,记为:得到配准量以后将相邻两帧进行配准后差分,去掉恒星。

    8.  根据权利要求6所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测装置,其特征在于:静止目标检测装置中静止目标检测具体如下:
    差分、分割、聚类和连续两帧标记后目标的位置为Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi),其中i-2,i-1,i表示帧序列号,当前帧序号为i,若满足:
    abs(xi-xi-1)≤nTh  and  abs(yi-yi-1)≤nTh
    则Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi)为潜在的检目标,将Ti-1,i(xi,yi)保留送后续步骤处理,其中nTh为预先设定的阈值。

    9.  根据权利要求8所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测装置,其特征在于:静止目标检测装置中静止目标检测中nTh的取值区间为[2,10],nTh的取值最大不超过待检测目标的半径。

    10.  根据权利要求6所述的一种适用于密集恒星背景的弱小目标检测装置,其特征在于:双星去除装置中双星的去除的方法如下:
    连续两帧标记后目标的位置为Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi),其中i-2,i-1,i表示帧序列号,当前帧序号为i,即配准量为若满足公式:
    abs(xi-xi-1-x‾)nThx,and,abs(yi-yi-1-y‾)nThy]]>
    则Ti-2,i-1(xi-1,yi-1)和Ti-1,i(xi,yi)为差分后双星残留的边缘,将Ti-1,i(xi,yi)从处理结果中删除,不送给航迹检测,其中nThx和nThy的取值区间为[2,10]。

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    一种 密集 恒星 背景 弱小 目标 检测 方法 装置
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