[发明专利]基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法

权利要求书

1.一种基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用视频光谱仪获取目标区域连续的多帧光谱图像，每帧光谱图像包含至少四个不同谱段的光谱；

2)利用自适应阈值方法检测第一帧光谱图像中目标所占像素点；

3)对每个像素点求其在各个谱段的最大像素值，形成一张最大像素值图像；

4)在最大像素值图像中，以所有像素值中最大像素值的m％作为阈值，对最大像素值图像进行阈值分割，提取所有像素值大于阈值的像素点构成目标像素点序列，其中20≤m≤40；

5)找出目标像素点序列中任一像素点在原始的第一帧光谱图像中对应的多个光谱，求该像素点的光谱平均值；

6)重复步骤5)，求解出目标像素点序列中其余像素点的光谱平均值；

7)对目标像素点序列中所有像素点的光谱平均值进行拟合得到第一帧光谱图像的平均光谱曲线，记为S₁；

8)重复步骤2)至步骤7)，分别计算其余每一帧光谱图像的平均光谱曲线，记第t帧的平均光谱曲线为S_t；

9)计算每一帧光谱图像与第一帧光谱图像之间的光谱角差异d_t；

10)将计算的所有光谱角差异d_t连成一个一维向量D＝{d₁，d₂，d₃…d_N}，N为总帧数，记为目标的光谱时变曲线D；

11)对光谱时变曲线D做快速傅里叶变换得到频域向量F，将频域向量F中大于0.5·F_m的峰值点作为候选点，F_m为F的最大值；

12)计算频域向量F中候选点所对应的周期：

其中，n为各候选点在频域向量F中的序号；

13)以一个周期为一段，将光谱时变曲线D按照周期L_n分割成K段；

14)分别计算第2段到第K段信号中每一段与第1段信号的归一化平均差异R_n；

15)取所有R_n中的最大值对应的周期L_n作为的所求信号的周期，除以所用视频光谱仪的帧频得到目标的实际旋转周期。

2.根据权利要求1所述的一种基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法，其特征在于：步骤4)中所述m取值为30。

3.根据权利要求1所述的一种基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法，其特征在于：步骤9)中，所述光谱角差异d_t的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法，其特征在于：步骤14)中，所述归一化平均差异R_n的计算方式如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于多光谱视频的空间点目标旋转周期估计方法，其特征在于：步骤5)中，采用加权平均方法求光谱平均值。