[发明专利]一种多窗口跟踪的稳像方法

权利要求书

1.一种多窗口跟踪的稳像方法，该方法包括步骤如下：

步骤S1：获取目标场景的大视场图像；

步骤S2：根据设定跟踪窗口尺寸和选取跟踪窗口的图像特征，获取稳像跟踪时的多个跟踪窗口；

步骤S3：对目标场景再次成像，获得并存储每个跟踪窗口的窗口图像，并将每个窗口图像作为参考图像；

步骤S4：更新每个跟踪窗口的窗口图像，获取并对当前窗口图像与参考图像进行互相关函数计算，得到相关峰值的位置，获得每个窗口图像偏移量；

步骤S5：利用每个窗口图像的相关峰值的变化情况，获得每个窗口图像的加权系数，并对每个窗口图像偏移量进行加权处理，得到成像光学系统焦平面图像整体偏移量；

步骤S6：利用每个窗口图像偏移量的统计特性，判断成像光学系统的焦平面图像整体偏移量是否为有效偏移量，如果焦平面图像整体偏移量有效，则执行步骤S7，如果焦平面图像整体偏移量无效，则执行步骤S1；

步骤S7：利用伺服控制器将有效焦平面图像偏移量转换成成像光学系统中摆镜转动的位置控制量，并将位置控制量转换成模拟量；

步骤S8：根据模拟量控制摆镜驱动器驱动成像光学系统中的摆镜偏转；重复步骤S4～步骤S8，直至成像光学系统完成高分辨率图像成像。

2.如权利要求1所述的多窗口跟踪的稳像方法，其特征在于，利用开窗探测相机对目标场景成像，以低帧频得到目标场景的大视场图像，以高帧频得到稳像跟踪时的多个跟踪窗口的窗口图像。

3.如权利要求2所述的多窗口跟踪的稳像方法，其特征在于，获取稳像跟踪时的多个跟踪窗口的步骤包括：根据设定跟踪窗口尺寸和选取跟踪窗口的图像特征，将大视场图像分割成多个跟踪窗口大小的图像，记录各跟踪窗口的位置并计算各跟踪窗口中的图像特征值，根据图像特征值的统计特性设定跟踪窗口选取阈值，选出稳像跟踪时的多个跟踪窗口。

4.如权利要求1所述的多窗口跟踪的稳像方法，其特征在于，所述当前窗口图像与参考图像进行互相关函数计算是找出函数最大值的位置，并用该函数最大值的位置周围的互相关函数值进行曲面拟合，拟合得到的曲面最大值为相关峰值，相关峰值表示当前图像与参考图像的相似程度，相关峰值所在位置表示当前图像与参考图像之间的偏移量。

5.如权利要求1所述的多窗口跟踪的稳像方法，其特征在于，所述成像光学系统焦平面图像整体偏移量是各窗口图像偏移量的加权和，互相关峰值变化慢的窗口图像的加权系数大，变化快的窗口图像的加权系数小，当相关峰值变化速率超过设定阈值时，加权系数变为0。