[发明专利]基于多线列时差扫描扩展采样的点目标运动速度探测方法

摘要

基于多线列时差扫描扩展采样的点目标运动速度探测方法，(1)构造多线列时差扫描探测装置；(2)每个线列探测器采用扩展采样方式进行点目标探测；(3)分别将每个线列探测器所采集的Nt组图像数据进行处理，得到亚像元图像；(4)相邻两个线列探测器处理后的两幅亚像元进行非均匀性校正、亚像素匹配后进行差分计算，完成背景消除；(5)分别对步骤(4)中相邻两个线列探测器处理后的差分图像进行阈值滤波，并采用邻域约束准则提取其中的正负点对，完成一次扫描过程中运动点目标探测提取；(6)分别对步骤(5)中提取的成对的正负标记区域，根据正负标记区域的位置关系，计算目标的运动速度和方向；对步骤(6)得到的运动速度和方向求取均值，得到所探测目标的速度和方向。

主权项

一种基于多线列时差扫描扩展采样的点目标运动速度探测方法，其特征在于步骤如下：(1)构造多线列时差扫描探测装置，该装置包括光学系统、扫描机构和多线列探测器；所述的扫描机构包括摆镜及其驱动转轴；所述的多线列探测器包含Nd个线列探测器，每个线列探测器平行排列，相邻两个线列探测器之间的距离为di，其中i＝1,2,…,Nd‑1；光学系统和扫描机构一起将视场内场景成像于焦平面，驱动转轴驱动摆镜旋转，线视场内的场景所成像以一定的速率扫过焦平面上前后排列的多线列探测器，扫描角速率为多个线列探测器对视场内同一位置场景先后成像，相邻两个线列成像时间间隔其中dmin为相邻两个线列探测器之间的最小排列距离，vmin可探测的目标最小运动速度，f为光学系统焦距，GSD为线列探测器的地面采样距离；所述Nd取值范围为Nd≥2；(2)每个线列探测器采用扩展采样方式进行点目标探测，即线列探测器采用Nt个探测阵列组成，像元对应的瞬时视场为IFOV，相邻两个探测阵列平行排列，在垂直扫描方向依次错开1/Nt个像元，并设置探测阵列在扫描方向、在一个采样长度内采样St次；所述采样长度为像元对应的瞬时视场；所述的Nt大于等于2；所述St取值范围为St≥2；(3)分别将每个线列探测器所采集的Nt组图像数据进行处理，得到亚像元图像；(4)分别对相邻两个线列探测器处理后的两幅亚像元进行非均匀性校正、亚像素匹配后进行差分计算，完成背景消除；(5)分别对步骤(4)中相邻两个线列探测器处理后的差分图像进行阈值滤波，并采用邻域约束准则提取其中的正负点对，完成一次扫描过程中运动点目标探测提取；根据相邻线列探测器成像时差和目标运动速度形成邻域约束准则为其中正负区域距离Di，探测的目标最大运动速度vmax；(6)对步骤(5)中分别提取的成对的正负标记区域，根据正负标记区域的位置关系，计算目标的运动速度vi和方向θi；(7)对步骤(6)得到的运动速度vi和方向θi求取均值，得到所探测目标的速度和方向，即