[发明专利]一种基于激光红外复合的目标检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集目标的红外图像并进行预处理；

向目标发射激光脉冲，采集目标反射的激光脉冲回波信号，并对激光脉冲回波信号进行预处理，获得预处理后的激光图像；

对预处理后的红外图像和激光图像进行配准；

对配准后的红外图像和激光图像进行融合，实现目标位置的检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，所述对激光脉冲回波信号进行预处理包括如下步骤：

对连续多次采集的激光脉冲回波信号进行相关处理，生成相干回波信号；

对相干回波信号进行奇异值分解，并在分解后还原为激光信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，所述相关处理包括如下步骤：

所述相干回波信号为其中，x_ij为第i个激光脉冲回波信号的第j个采样值，s_ij、n_ij分别为第i个激光脉冲回波信号的第j个采样值中的有效信号分量和噪声分量，i，j＝0,1,…,N-1，N为发射的激光脉冲数量。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于：相邻两次采集激光回波数据的起始时间的间隔与相邻两个激光脉冲的发射时间的间隔一致。

5.根据权利要求3所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，所述对相干回波信号进行奇异值分解包括如下步骤：

根据连续的相干回波信号构造Hankel矩阵A：其中M为激光脉冲回波信号的长度，m＝(M+1)/2；

对矩阵A进行奇异值分解：其中，U、V为酋矩阵，S＝diag(σ₁,σ₂,...σ_k,...,σ_r)为奇异值矩阵，r为矩阵A的秩；

将奇异值矩阵S中的后面r-k个奇异值置零，代入奇异值分解公式得到重构后的Hankel矩阵A’，完成分解；其中，前k个奇异值代表有效信号分量，后面r-k个奇异值代表噪声分量，通过预设阈值筛选确定k的位置。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，所述进行配准包括如下步骤：

采用距离阈值对激光图像进行边缘提取，获得激光图像的边缘轮廓点；

采用LoG算子对红外图像提取边缘特征，获得红外图像的边缘轮廓点；

采用一致性点漂移算法对激光图像和红外图像的边缘轮廓点进行匹配，完成红外图像与激光图像的配准。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光红外复合的目标检测方法，其特征在于，所述进行融合包括如下步骤：

在红外图像中确定疑似目标；

在与红外图像配准的激光图像中确定疑似目标的位置。

8.一种基于激光红外复合的目标检测系统，其特征在于，包括：

第一模块，采集目标的红外图像并进行预处理；

第二模块，向目标发射激光脉冲，采集目标反射的激光脉冲回波信号，并对激光脉冲回波信号进行预处理，获得预处理后的激光图像；

第三模块，对预处理后的红外图像和激光图像进行配准；

第四模块，对配准后的红外图像和激光图像进行融合，实现目标位置的检测。