[发明专利]碎云条件下序列遥感图像舰船目标跟踪方法、装置及设备

权利要求书

1.一种碎云条件下序列遥感图像舰船目标跟踪方法，其特征在于，包括：

基于预设卫星，获取遥感序列图像，并对所述遥感序列图像进行预处理和检测，得到舰船目标；

基于所述舰船目标，根据高精度海岸线数据和AIS数据对舰船目标位置进行联合定位和校正，包括：若所述舰船目标的图像中含有陆地，将高精度海岸线数据和AIS数据分别校正得到的目标进行融合，若不含陆地，则利用AIS数据作为动态GCP进行校正；获取所述舰船目标的物方坐标；

根据所述舰船目标的物方坐标，进行舰船目标跟踪，建立舰船目标模型，使用基于中分纬度航法的地理坐标转移方程，采用PDA框架进行航迹滤波，完成多帧关联与航迹提取，获取所述舰船目标轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述遥感序列图像进行预处理和检测，得到舰船目标，包括：

对所述遥感序列图像进行预处理，进行海陆分割与云区掩膜，根据序列遥感图像各帧图像之间的变换近似平移变换的特点，利用相位相关法进行图像配准，获取配准数据；

根据双参数恒虚警检测，基于海杂波服从高斯分布的设定条件，采用滑窗的形式对所述配准数据进行目标粗检测，获取粗检测数据；

利用构建的舰船碎云目标数据集，基于卷积神经网络学习舰船目标和碎云目标的特征，对所述粗检测数据进行逐一检测，剔除碎云目标，得到舰船目标与其质心坐标，获取精细检测数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述遥感序列图像进行预处理，进行海陆分割与云区掩膜，包括：

若所述遥感序列图像为单波段图像，采用阈值分割直接提取陆地；

若所述遥感序列图像为多波段图像，利用光谱特性进行陆地区分。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述舰船目标，根据高精度海岸线数据和AIS数据对舰船目标位置进行联合定位和校正，获取所述舰船目标的物方坐标，包括：

在所述舰船目标的图像中含有陆地时，基于RPC变换，获取海岸线的像方图层，基于所述像方图层，通过掩膜得到陆地二值图像；通过随机采样一致性算法进行一致性提纯所述像方图层，计算误差校正系数，得到海岸线校正下的物方坐标；

基于所述预设卫星的RPC文件，筛选AIS数据，获取筛选数据，根据所述筛选数据，计算筛选数据像方坐标，将所述筛选数据像方坐标与舰船目标检测结果利用迭代最近点和全局最近邻进行匹配关联，再通过RANSAC筛选出部分关联点对计算RPC模型像方误差补偿参数，得到校正的物方坐标；

对海岸线校正后的物方坐标和AIS校正后的物方坐标进行置信度评估，得到二者校正的置信度，采用基于DS证据理论的数据融合方法，得到最终校正后的目标物方坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述舰船目标的物方坐标，进行舰船目标跟踪，建立舰船目标模型，使用基于中分纬度航法的地理坐标转移方程，采用PDA框架进行航迹滤波，完成多帧关联与航迹提取，获取所述舰船目标轨迹，包括：

以PDA为框架进行舰船目标建模，完成舰船目标跟踪前置工作；

采用逻辑法进行航迹管理，建立关联约束，完成多帧目标关联与跟踪，得到舰船目标航迹。

6.一种碎云条件下序列遥感图像舰船目标跟踪装置，其特征在于，包括：处理检测模块、定位校正模块和跟踪模块；

所述处理检测模块，用于基于预设卫星，获取遥感序列图像，并对所述遥感序列图像进行预处理和检测，得到舰船目标；

所述定位校正模块，用于基于所述舰船目标，根据高精度海岸线数据和AIS数据对舰船目标位置进行联合定位和校正，具体用于在所述舰船目标的图像中含有陆地时，将高精度海岸线数据和AIS数据分别校正得到的目标进行融合；在不含陆地时，利用AIS数据作为动态GCP进行校正；获取所述舰船目标的物方坐标；

所述跟踪模块，用于根据所述舰船目标的物方坐标，进行舰船目标跟踪，建立舰船目标模型，使用基于中分纬度航法的地理坐标转移方程，采用PDA框架进行航迹滤波，完成多帧关联与航迹提取，获取所述舰船目标轨迹。