[发明专利]一种多波段动目标光谱特征探测识别方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多波段动目标光谱特征探测识别方法和装置，用于时/空变对象目标光谱特征探测识别，可应用于遥感、测控、光谱分析等领域。

背景技术

所有温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，温度越高，辐射出的能量就越大，而且物质的光谱特性曲线是唯一的。把物质红外光谱信息和物体红外成像信息结合起来进行目标识别，可以增大探测目标的种类、提高目标识别能力。因此，国内外都非常重视研发相关光谱成像设备。

目前常用的图谱合一设备为多光谱扫描仪和傅立叶变换红外成像光谱仪。多光谱扫描仪一般安装在飞行器上，其扫描转镜旋转，使接收的瞬时视场作垂直于飞行方向的运动，从而实现扫描。由于飞行器的前向运动，多光谱扫描仪即完成二维扫描，地物景象被逐点扫过，并逐点分波段测量，从而获得多光谱的遥感图像信息。较适用于静止目标的非实时探测，对于运动目标难以适用。傅立叶变换红外成像光谱仪能够提供丰富的二维空间信息及第三维的光谱数据，即二维空间成像的每一点都可以提取光谱信息。这种设备图、谱探测共一个传感器，信号处理信息量非常大，无法同时实现高空间分辨率和高时间分辨率，且价格昂贵，用户难以接受。

在许多实际应用中，静止的地物和天空背景的光谱并不需要实时获取，而需要利用光谱特性对场景中运动目标或时变对象(局部区域)进行自动实时地探测识别，如飞行中飞机、海上的船舶、行驶中的车辆、火灾、爆炸等。

对于上述多个运动目标和时变对象的自动检测与光谱识别，目前常用的光谱成像设备存在以下缺点：1、不适于场景中局部区域的光谱测量；2、不能实现多个运动目标的自动跟踪测谱；3、不能进行目标光谱的在线处理与识别；4、速度慢且价格昂贵。

发明内容

为克服上述缺点，本发明提出了一种多波段动目标光谱特征快速探测识别方法，并提供了实现该方法的装置。该发明不仅具有多光谱扫描仪和傅立叶变换红外成像光谱仪的图谱一体化的特点，而且可以对场景中的多个运动目标和时变对象进行自动检测、跟踪、测谱与识别。

一种多波段动目标光谱特征探测识别方法，具体为：

(1)将全视场划分为多个子视场，逐一扫描提取各子视场中的疑似目标；

(2)对相邻子视场的疑似目标进行坐标关联以确定全视场内存在的感兴趣目标，其当前坐标位置记为T_n′(xk_n，yk_n)，n＝1，2，3……，N，N为感兴趣目标个数；

(3)计算各感兴趣目标的速度vnx=(xkn-x0n)fkvny=(ykn-y0n)fk,]]>k表示目标从起始点(x0_n，y0_n)运动到坐标(xk_n，yk_n)的帧数，f为长波红外图像的帧频；

(4)计算所有感兴趣目标的平均速度，依据平均速度进行判断，若感兴趣目标为静止或慢速运动类型，则选择常规模态；若感兴趣目标为快速运动类型，则选择快响应模态；若感兴趣目标为时变类型，则选择专注模态；

所述常规模态具体为：对各感兴趣目标依据从左到右、从上往下的顺序逐一进行跟踪及测谱：