[发明专利]一种基于平台惯姿参数的序列图像目标递推识别方法

说明书

技术领域

本发明属于飞行器自主导航与成像目标识别的技术领域，具体涉及一 种基于平台惯姿参数的序列图像目标递推识别方法，实现对序列图像中目 标的快速精确定位，为成像精确导航提供新的目标识别跟踪方法和策略。

背景技术

在计算资源受限条件下如何提高自动目标识别系统的识别率和实时性 是导航识别定位技术领域的一个难题，对于该技术的研究具有广泛的应用 价值。

飞行器导航在不同时相、天候、视点和高度等条件下，成像传感器获 取的光学图像中目标背景特性变化大。尤其是在远距离成像条件下，对复 杂背景下的地面目标识别，由于目标小，视场内与目标相似的重复模式较 多，存在大量的干扰，增加了目标的识别和精确定位的难度。

在数字图像处理领域，传统的目标识别的方法是利用制备好的目标特 征模板图像在实时图像全图范围内搜索，进行相关匹配识别，从而定位目 标点的像素坐标位置。然而当目标所在的场景比较复杂，背景中存在多个 目标特征相识的重复模式，或者在成像条件不理想的情况下造成所成实时 图像对比度低，背景中形成很多与目标特征相近的区域时，利用传统的匹 配识别方法进行目标识别往往产生误捕现象，从而不能满足目标识别定位 的要求。同时，对全视场的搜索和目标识别，其计算量大，在飞行器平台 计算资源受限的条件下，序列图像目标实时识别难度大，需发展快速识别 方法。

在现有公开的文献中，还没有专门针对复杂成像环境来进行序列图像 目标快速自动定位识别技术的报道，而该类目标的自动定位识别问题又是 导航定位领域不得不解决的技术难题，需要新的技术方案来解决。

如何充分利用平台成像系统获取的成像姿态参数来预测目标在图像中 的坐标从而对目标进行局部识别和精确定位，对于飞行器精确导航具有十 分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种基于平台惯姿参数的序列图像目标递推识别方法，目 的在于解决因光学成像条件变化或者场景中存在与目标特征相识的模式而 导致所成图像对比度较低、目标与背景相比特征不明显，或者图像背景中 存在较多与目标相似的重复模式的情况下目标难以精确识别定位的问题。

一种基于平台惯姿参数的序列图像目标递推识别方法，具体为：

(1)依据目标初始像素坐标计算当前帧图像中光轴点在目标坐标系中 的位置；

(2)依据当前帧中光轴点在目标坐标系中的位置估计下一帧图像中光 轴点在目标坐标系中的位置；

(3)依据下一帧图像中光轴点在目标坐标系中的位置预测该下一帧图 像中目标最终像素坐标；

(4)在该该下一帧图像中以目标最终像素坐标为中心构建局部搜索窗 口，通过在局部搜索窗口内捕获目标以更新目标最终像素坐标，更新后的 目标最终像素坐标作为下一次识别的目标初始像素坐标。

首次识别中的目标初始像素坐标是在历史序列图像中全图捕获得到。

所述步骤(1)具体为：当前帧中光轴点在目标坐标系中的位置 (x_o0，y_o0，z_o0)计算方法为：