[发明专利]基于显著性特征的目标识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CCD光学成像敏感器对目标进行识别的方法。

背景技术

CCD光学成像敏感器是追踪器与目标飞行器交会对接的近距离光学测量设备，由CCD像机和目标标志器组成。CCD像机安装在追踪器上，目标标志器安装在目标飞行器上。通过CCD像机对目标标志器成像和测量，可以得到光学敏感器坐标系相对于目标标志器坐标系的相对位置和相对姿态角。

CCD光学成像敏感器在轨工作时，由于太阳光和地球反照光的影响以及其他噪声影响，目标图像非常复杂。目前常用的基于特征的目标识别方法有基于模版匹配的方法，该方法是按照预先设定的目标模板在图像中进行特征匹配，从而找到图像中最符合模板特征的区域，该方法计算量大，不适合在嵌入式系统中运行，同时对故障模式的匹配成功率比较低。基于不变特征的识别，也是一种基于合作目标的图像识别方法，主要是利用目标共线的不变特征进行目标识别，该方法要求合作目标采用共面、共线布局，不利于工程实现，且该布局对姿态解算精度影响较大，同时由于利用的条件单一造成对匹配成功率比较低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于显著性特征的目标识别方法，可以在复杂背景图像中有效识别合作目标，满足高数据更新率的要求。

本发明的技术解决方案是：基于显著性特征的目标识别方法，步骤如下：

(1)将CCD光学成像敏感器所获取图像上的目标按照像素个数分成N组，每一组目标所包含的最小像素个数和最大像素个数分别为N和N+T，其中N＝0，1，2……，T为正整数；

(2)对于第N组目标，如果该组目标点所包含的光点个数大于已成功匹配的光点个数，则进行下一步，否则将N的值加一后再次执行本步骤；

(3)设定水平直角边的长度最大值l_max和长度最小值l_min，以及水平直角边所在的直线和水平线的角度最大值θ_max和角度最小值θ_min，将该组目标所包含的像素点之间分别进行连线形成线段，将长度l_ab满足l_min＜l_ab＜l_max且所在直线与水平线之间的夹角θ_ab满足θ_min＜θ_ab＜θ_max的线段作为待选水平直角边，其中(X_a，Y_a)和(X_b，Y_b)分别为每条线段所连接的两个像素点的平面直角坐标；

(4)对于步骤(3)得到的每一条待选水平直角边，寻找第三个像素点构建待选直角三角形，所述第三个像素点的坐标(X_c，Y_c)和已知的两个像素点的坐标(X_a，Y_a)、(X_b，Y_b)满足k_0min×l_ab＜l_ac＜k_0max×l_ab且θ_ab+θ_0min＜θ_ac＜θ_ab+θ_0max，其中k_0min、k_0max和θ_0min、θ_0max为根据敏感器测量范围确定的常数，寻找时针对待选水平直角边的两个端点分别进行，任意一个端点搜索成功后进入下一步；