[发明专利]一种分布式多传感器空间目标同步关联方法

权利要求书

1.一种分布式多传感器空间目标同步关联方法，其特征在于，包括：

步骤一、获取多个传感器同步拍摄、视场重叠且提取出空间目标的一组星图；

步骤二、保存所述一组星图中所有空间目标的质心在各星图中的像素坐标；

步骤三、将所述一组星图中任意两张星图拼接，获取所有组合；

步骤四、根据拍摄所述星图的传感器所在卫星的轨道数据和姿态数据以及传感器相机内外参数，基于基础矩阵公式计算两张拼接星图之间的基础矩阵；

步骤五、在两张拼接星图中的每张星图中各取任意一个空间目标质心的像素坐标以及基础矩阵带入对极几何约束公式进行计算，遍历星图中所有像素坐标组合，根据对极几何约束阈值选出同一目标的候选对应点组合；

步骤六、重复执行步骤五直至遍历所有星图组合进行目标关联，并保证每点至多有一个对应点，当满足阈值条件有多个候选对应点时，判断更接近对极线的候选对应点为对应点，关联对应点并删除其他候选对应点；

步骤七、将全部星图的关联结果进行汇总。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分布式多个传感器拍摄过程是无意识的，其拍摄时机，拍摄区域具有随机性，所述传感器包括不同轨道卫星的星敏感器或不同位置的红外传感器。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，获取的一组星图拍摄时间均为同一时刻，各星图所拍摄的空间有重叠区域。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述星图中所有对象均为面积为几个像元的白色点状目标。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中卫星的轨道数据用于计算星敏感器所在平台间的距离。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中卫星的姿态数据用于建立各观测平台下的相机坐标系和各坐标系三轴之间的旋转关系矩阵。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中传感器相机内外参数用于计算相机的内参矩阵。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，基于基础矩阵公式计算两幅星图之间的基础矩阵包括：

其中，F代表基础矩阵，M1和M2分别代表拍摄两幅星图的两台传感器的相机参数矩阵，R代表两台传感器相机坐标系三轴的旋转矩阵，S代表两台传感器相机坐标系原点的平移矩阵。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中，在两张拼接星图中的每张星图中各取任意一个空间目标质心的像素坐标以及基础矩阵带入对极几何约束公式进行计算，包括：

在两张拼接星图中的每张星图中各取任意一个空间目标质心的像素坐标带入公式计算；

其中F代表基础矩阵；q₁，q₂分别为两幅星图中空间目标质心的像素坐标。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤六中，重复执行步骤五直至遍历所有星图组合进行目标关联，包括：

从第一张只包含空间目标的星图开始，按顺序遍历所有目标质心的像素坐标并保存在同一列，每一张星图上的所有点均位于对应图片序号的一列，对于星图中的每个目标均在另一张星图上的所有目标中搜索可以使像素坐标带入相应基础矩阵满足对极几何约束的目标点，若有满足条件的点则与星图中的点保存在同一行，同时将星图上对应的像素坐标用线相连，若存在与已知目标不匹配的点则认定为新目标，保存于该星图所对应列的其他行；执行此操作直到所有星图组合上的所有点均被计算。