[发明专利]基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法

权利要求书

1.一种基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述方法包括：

卫星AIS载荷开机，接收舰船目标AIS信号后，在星上实时解析AIS信息，根据星上存储的AIS重点目标库，筛选出重点舰船目标；

根据红外相机严格成像模型，确定重点舰船目标的观测时间、区域以及红外相机的观测角度，红外相机开机成像并下传图像；

对下传的红外图像进行预处理，根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测与特征提取；

对卫星AIS与红外图像检测结果进行时空匹配、目标关联和数据融合。

2.根据权利要求1所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对下传的红外图像进行预处理，包括：

通过卫星轨道、姿态、红外相机安装和成像角度构建卫星严格成像模型，利用卫星严格成像模型对下传的红外图像进行几何校正，得到地图投影坐标系下的平面物方图像。

3.根据权利要求2所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测，包括：

通过Tophat变换，区分海面与舰船目标区域，抑制背景杂波，得到图像I；

设置阈值对图像I进行分割，得到包含舰船目标的二值图B；

通过形态学滤波算法，根据红外图像分辨率，滤除低可信度的候选目标，提取目标像素区域；

计算每个目标像素区域内的舰船目标的质心作为红外舰船目标位置。

4.根据权利要求3所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述根据预处理后的图像进行舰船目标特征提取，包括：

对每个目标像素区域内的舰船目标进行切片去均值，然后进行Radon变换，提取舰船目标在切片上的旋转角度，作为红外航向信息；

根据舰船目标倾斜角将切片旋转至水平位置，进行切片水平方向投影，得到舰船目标的轮廓图；

通过设置阈值，根据舰船目标的能量图确定舰船目标的首尾两端位置，得到红外舰船目标长度。

5.根据权利要求4所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对卫星AIS与红外图像检测结果进行时空匹配，包括：

根据AIS信息，确定舰船目标的航迹；

根据红外图像的观测区域，筛选在红外成像时刻红外观测区域内的AIS信息，经过航迹推算与区域筛选，确定每个舰船目标在红外成像时刻的AIS舰船目标位置、AIS航向信息和AIS舰船目标长度。

6.根据权利要求5所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对卫星AIS与红外图像检测结果进行目标关联，包括：

根据红外舰船目标位置、AIS舰船目标位置、红外舰船目标长度和AIS舰船目标长度进行相似性距离度量；

通过二维分配求解关联结果。

7.根据权利要求6所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对卫星AIS与红外图像检测结果进行数据融合，包括：

若红外舰船目标与AIS舰船目标关联上判定舰船目标真实存在，同时判断AIS信息为合作目标，输出AIS信息作为融合检测结果。

8.根据权利要求6所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对卫星AIS与红外图像检测结果进行数据融合，还包括：

只有AIS信息时，判定为低置信度AIS信息；

若AIS信息中的AIS舰船目标长度满足红外图像的最小可检测长度，且在红外图像中没有可关联目标，判定为虚假AIS信息。

9.根据权利要求6所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对卫星AIS与红外图像检测结果进行数据融合，还包括：

只有红外图像时，判定舰船目标为待进一步确认的疑似非合作目标；

若舰船目标长度大于预设值，判定舰船目标为高价值重点目标，输出红外图像检测结果作为融合检测结果。