[发明专利]一种空基光电系统多模态一体化测试平台及测试方法

权利要求书

1.一种空基光电系统多模态一体化测试平台，其特征在于，包括如下单元：

无热化设计测试单元、目标检测跟踪单元、成像图像质量评价单元、成像延迟测试单元、光电系统基础测试单元、多光谱靶标单元以及接口管控单元；其中，

所述无热化设计测试单元用于机载环境大范围温度变化下红外系统的无热化设计测试；所述目标检测跟踪单元用于跟瞄系统机载环境下对地目标的检测与跟踪测试；所述成像图像质量评价单元用于机载侦察光电系统成像质量测试与评价；所述成像延迟测试单元用于跟瞄、告警的高帧频机载中红外光电系统的成像延时测试；所述光电系统基础测试单元用于机载红外与可见成像载荷的基本性能指标测试，结果可为无热化设计与成像延迟测试提供支持；所述多光谱靶标单元用于配合其他功能单元，完成光电系统不同性能测试，为无热化单元设计单/多目标点源靶和多方向四杆靶、为成像延迟测试单元设计中波红外靶板；所述接口管控单元用于机载光电系统各单元间以及与环境控制设备的接口与数据通信。

2.如权利要求1所述的一种空基光电系统多模态一体化测试平台，其特征在于，所述接口管控单元控制接口采用CAN总线、R485总线、R432总线、RS422总线、RS429总线和1553B总线传输数据；数据接口采用Cameralink、PAL、NTSC和LVDS采集相应的图像与视频，分别将测试平台、待测载荷与环境控制设备进行互联，完成闭环自主测试。

3.如权利要求1所述的空基光电系统多模态一体化测试平台的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：

步骤(1)，无热化设计测试单元采用靶标自适应模板卷积技术，在低信噪比下，完成空基载荷的温度调焦曲线自主绘制与MRTD智能测试；

步骤(2)，目标检测跟踪单元完成机载复杂环境背景相对旋转、阴影干扰、纹理缺乏、场景抖动以及小目标快速运动和遮挡情况下，特定目标的实时检测与跟踪；

步骤(3)，成像图像质量评价单元以主客观一致性为评价依据，根据实际侦察图像对空基载荷整体成像质量进行测试；

步骤(4)，成像延迟测试单元采用低热残留中红外冷光源靶板与嵌入式处理控制算法设计，测量机载成像光电系统整机从开始积分到输出有效图像之间的时间间隔；

步骤(5)，光电系统基础测试单元完成对所述机载成像光电系统基础指标计算。

4.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：

1.1温补调焦曲线自动绘制，通过制冷/非制冷红外载荷获取靶标图像信息，进行客观质量评价，反馈调焦指令给待检测产品，直至图像质量最佳，改变仪器的环境温度，软件系统能够对测试数据进行分析、拟合，绘制不同温度下的最佳调焦量的温补调焦曲线；

1.2MRTD客观评价，通过神经网络算法对四杆靶图像的可分辨度进行决策判断，调节四杆靶温度，直至达到软件判断可分辨时的最低温度，从而对最小可分辨温差MRTD进行客观评价；

1.3成像误差分析，根据获取图像，计算目标在像面的质心与形心的实际位置，从而能够对成像位置偏移进行分析与对双目标进行成像目标偏差角分析。

5.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

2.1对于平移与旋转的运动背景下的目标与遮挡下的目标，首先对每一帧图像进行图像处理，然后进行目标检测及跟踪；在目标检测跟踪算法中计算每一帧图像的目标中心位置、目标角度，并预测下一帧图像的目标中心位置、目标角度；

2.2实时测出当前跟踪中心与目标中心位置数据的差值；

2.3根据目标的不同特征对目标进行分类，为每一个目标归类并建立全方位姿态模型库，支持后续扩展。

6.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：建立全参考/无参考图像质量评价体系，以成像质量主客观一致性为评价依据，通过对图像进行自然场景统计模型、视觉失真模型的建模，得到综合性的符合人眼视觉系统的客观评价指标。