[发明专利]一种高精度目标大气扰动检出方法

权利要求书

1.一种高精度目标大气扰动检出方法，其特征在于步骤包括：

1)输入两幅图像；

2)对输入图像进行整像素十字搜索；

3)进行Newton-Raphson亚像素定位；

4)设定求解区边界条件；

5)进行网格划分；

6)根据泊松方程对扰动场折射率进行求解；

7)判定应用需求，根据不同需求执行探测目标或显示细节流场；

8)对扰动区位置进行检出，得到扰动区位置；

9)对目标位置进行检出，得到目标位置；

10)对流场密度进行反演，得到流场密度反演结果；

所述步骤1)的具体方法为：输入一幅相机拍摄的不包含目标大气扰动信息的具备纹理特征的地物图像1，输入另一幅或多幅相机拍摄的包含目标大气扰动信息的具备纹理特征的地物图像2；所述图像1和图像2为具备纹理特征的地物图像，包括城市图像、海面图像、沙漠图像；所述图像1和图像2为分辨率相同、包含相同地物信息的图像；所述图像1为不包含目标大气扰动信息的图像，或包含目标大气扰动信息的图像；

所述步骤2)的具体方法为：采用整像素十字搜索算法，在图像1中设定N×M像素的搜寻窗口，与地物图像2中N×M像素的图像一起代入互相关函数进行迭代求解，不断变换图像2中N×M像素的位置，直到求解得到互相关函数极值点；此时图像2中N×M像素的位置即为整像素十字搜索的结果；

所述步骤3)的具体方法为：采用Newton-Raphson迭代法建立新的相关函数式，在步骤2)基础上，对图2中的N×M像素窗口进行亚像素移动，直到相关函数收敛至极值，从而获得更精准的图像1与图像2的相对位移值；

所述步骤4)的具体方法为：设定边界条件为Dirichlet条件和广义Neumann条件；

所述Dirichlet条件为：

所述广义Neumann条件为：

其中，h，r，q和g为定义在边界的函数，u和c为定义在区域Ω上的复函数，n为边界上的单位法向量；

所述步骤5)的具体方法为：采用三角剖分对图像1和图像2进行剖分，构建目标大气扰动区计算网格；

所述步骤6)的具体方法为：根据前述两个步骤，求解各节点函数值向量，可得到泊松方程的解；

所述泊松方程为：

其中，C为常数，n为大气扰动场折射率，Δx，Δy为步骤3)得到的求解区域在不同方向的位移量；

所述步骤7)的具体方法为：根据不同应用需求，选择执行扰流区位置检出或细节流场检出；

所述步骤8)的具体方法为：根据步骤6)得到的泊松方程的解，即折射率场，设定检出阈值，检出折射率大于阈值的区域，此区域即为扰动区位置；

所述步骤9)的具体方法为：根据步骤8)得到的扰动区位置，以及大气扰动是运动目标固有特性和强扰动区与运动目标一定同时同地存在的特性，检出的扰动区位置即为运动目标的位置；

所述步骤10)的具体方法为：根据步骤6)泊松方程求解结果，结合折射率与密度关系公式格拉司通-戴尔公式，对流场密度进行反演，得到流场密度反演结果。