[发明专利]一种应用于遥感图像的在轨检测识别装置及方法

权利要求书

1.应用于遥感图像的在轨检测识别装置，其特征在于包括：主控单元、存储单元、处理单元、交换单元、IO单元以及供电单元；IO单元负责接收卫星载荷数据，根据工作参数进行感兴趣区域提取，将提取的图像数据进行基于形态学的可疑目标提取，并根据可疑目标提取结果获取目标切片，并将切片发送给交换单元；

交换单元根据配置的路由表，将切片数据按乒乓规则分发给处理单元，处理单元完成基于卷积神经网络的深度学习处理，对目标切片进行分类，根据分类结果将对应的切片信息以及所述分类结果信息丢弃，或将目标切片信息以及所述分类结果信息打包通过交换单元发送给存储单元进行存储；

存储单元根据主控单元的数据输出指令，通过交换单元将存储单元中存储的打包数据发送给IO单元并输出；主控单元完成控制流信息的接收、处理和发送，控制流信息包含各单元的工作参数、上下电控制、工作状态、数据交换路由表以及重构程序数据；

所述IO单元包括数据接收模块、感兴趣区域提取模块、降分辨率模块、可疑目标检测模块、目标切片生成模块以及目标信息输出模块；

数据接收模块接收外部送入的遥感图像，并将所述遥感图像传递给感兴趣区域提取模块，将遥感图像中的感兴趣区域提取出来，将处理结果通过降分辨率模块进行降分辨率处理，处理后的数据送入可疑目标检测模块进行可疑目标检测，最终将检测出的可疑目标送入目标切片生成模块进行切片处理，将生成的切片结果输出；目标信息输出模块包括光纤模块和Serdes模块，用于将存储单元中的处理结果输出；

数据接收模块对外部送入的遥感图像数据进行冗余接收处理，根据主控单元发送过来的载荷图像数据工作参数确定每一景图像的大小尺寸，产生行同步信号和帧同步信号，并根据尺寸信息对接收到的图像数据进行多去少补处理，确保接收到的图像数据量正确，所述多去少补处理是指如果输入的图像数据多于所述每一景图像的大小尺寸对应的数据，则去除多余的数据；如果输入的图像数据少于所述每一景图像的大小尺寸对应的数据，则补充缺少的数据；

将遥感图像中的感兴趣区域提取出来，具体为：根据主控单元发送过来的工作参数，对经过接收模块处理的图像数据进行图像行计数和图像行内像素点计数，根据计数值截取感兴趣区域图像数据，产生新的行同步信号和帧同步信号，并发送给降分辨率模块，将感兴趣区域原始数据发送给切片生成模块进行存储；

对感兴趣区域数据进行降分辨率处理，具体为：先对图像数据进行高斯滤波，再对滤波结果进行均值、中值或者极值降分辨率，极值包含极大值和极小值两种，高斯模板参数、降分辨率方式及倍数可通过工作参数配置，将降分辨率处理结果发送给可疑目标检测模块；

进行可疑目标的检测，并把可疑目标位置坐标发送给切片生成模块，具体分为3步：第一步：对图像数据采用高斯滤波和中值滤波去除周期性和随机噪声，并经过形态学开闭运算实现目标增强；第二步：通过对图像进行切片，比对当前检测区域与邻域直方图方差特性，对疑似目标区域进行自适应迭代分割，并进行连通域标注，得到疑似目标标注结果；第三步：对疑似目标标注结果进行求取圆形度进行鉴别，剔除虚警目标，即可得到可疑目标的检测结果；

高斯滤波、中值滤波以及形态学开闭运算的模板大小可通过工作参数配置；检测区域与邻域直方图方差特性的比对阈值可通过工作参数配置；自适应迭代分割方法采用一维Otsu分割方法；圆弧度鉴别阈值可通过工作参数进行配置；

将检测出的可疑目标进行切片处理，具体为：切片生成模块根据可疑目标检测模块的输出结果坐标(x_i,y_i)以及降分辨率的倍数参数α确定可疑目标在感兴趣区域的位置为(α×x_i,α×y_i)，并以此为中心点，获取尺寸大小为m×n的图像切片，切片尺寸m，n根据工作参数进行配置，并将切片数据通过SRIO总线发送给交换单元，最终送入处理单元。

2.根据权利要求1所述的应用于遥感图像的在轨检测识别装置，其特征在于：处理单元包括第一处理单元以及第二处理单元，两个处理单元的工作模式包括并行工作模式、协同工作模式和备份工作模式；

处于并行工作模式时，第一处理单元以及第二处理单元相互独立、同时工作且任务一致；

处于协同工作模式时，第一处理单元以及第二处理单元强耦合，协同工作；

处于备份工作模式时，第一处理单元以及第二处理单元仅有一个工作，另一个处于备份冗余状态。