[发明专利]基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估系统及方法，系统包括：视景仿真模块，用于根据视景模型文件构建姿态信息序列和视景序列；任务调度模块，用于将待验证的目标模板加载至图像识别模块；还用于接收图像识别模块发送的识别像素位置，将其与实际目标像素位置求差得到像素位置误差，并计算其均值和方差，以评判待验证模板的识别性能；图像识别模块，用于融合姿态信息序列和对应的视景序列以生成视景图片，将待验证的目标模板与视景图片中的目标进行匹配，求解视景图片中的识别像素位置，并反馈至任务调度模块。本发明还提供了基于上述系统的方法。实施本发明可解决战时目标模板性能评估需求，验证时间快速，评估指标覆盖全面。

技术领域

本发明属于图像识别识别性能评估技术领域，更具体地，涉及一种基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估系统及方法。

背景技术

在光学制导武器研究中，制导性能是决定精确制导武器性能的一大关键因素，光学成像制导武器的制导流程为：导引头借助于制导控制系统的辅助姿态信息，通过将预先加载的目标模板图与实时场景进行相关匹配，反馈识别定位结果。因此，模板的准确性和可用性是制导好坏的关键决定因素，模板的可行性评估是决定制导武器可用性的关键因素。在作战应用时，快速可靠完成打击目标的成像模板评估工作，是战略部署和战术规划的重要参考信息和决策依据。

现行的模板验证手段有两种：基于目标模拟器的闭环/开环半实物仿真和基于图像注入的闭环/开环半实物仿真。第一种验证手段可以完整的验证整个制导系统包括识别算法的模板验证，缺点是结构复杂、体积庞大，而且单次验证时间较长。第二种验证手段可以针对性的完成对图像识别算法的性能考核，其特点就是体积相对较小，但是无法完整考核整个制导系统性能。为适应战时无情应用需求，急需一种结构简单可靠、自动化的快速模板验证方法，通过人工简单操作完成模板的全自动快速模板验证。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估系统及方法，可解决战时目标模板性能评估需求，验证时间快速，评估指标覆盖全面。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估系统，所述系统包括：

视景仿真模块，用于根据外部输入的视景模型文件，构建表征制导武器运动过程的姿态信息序列和表征制导武器真实视场环境干扰的视景序列；

任务调度模块，用于将待验证的目标模板加载至图像识别模块；还用于接收图像识别模块发送的识别像素位置，将识别像素位置与实际目标像素位置求差得到像素位置误差，计算所述像素位置误差其均值、方差以及像素位置误差的变化率，以评判所述待验证的目标模板的识别性能；

图像识别模块，用于融合姿态信息序列和对应的视景序列以生成视景图片，将待验证的目标模板与视景图片中的目标进行匹配，求解视景图片中的识别像素位置，并反馈至任务调度模块。

作为进一步优选地，所述任务调度模块还包括数据评估子模块，所述数据评估子模块按照弹道高度分段求解像素位置误差，分别计算各段像素位置误差的识别精度方差、均值以及像素位置误差的变化率。

作为进一步优选地，所述视景仿真模块用于接收模板制备系统中基准图制备模块输出的视景模型文件，通过渲染引擎将视景模型文件转换为可见光或红外图像仿真视景序列，所述视景模型文件包含视景场景的坐标和地物信息。

相应地，本发明还提供一种基于异源光学景象匹配目标模板的性能评估方法，所述方法包括以下步骤：

S1、接收外部输入的视景模型文件，构建表征制导武器运动过程的姿态信息序列和用于表征制导武器真实视场环境干扰的视景序列；

S2、融合姿态信息序列和对应的视景序列以生成视景图片；

S3、将待验证的目标模板与视景图片中的目标进行匹配，求解视景图片中的识别像素位置；