[发明专利]一种低轨卫星星载图谱关联探测方法与载荷

摘要

本发明公开了一种低轨卫星星载图谱关联探测方法与载荷。该方法包括：(1)具有基于像素偏移补偿方法的检测并跟踪动目标和动态现象；(2)对动目标和动态现象的红外光谱进行多维度特性分析，以识别动目标和动态现象。该载荷包括二维伺服转台、红外反射镜、多谱段红外光学系统、红外成像单元、宽波段红外测谱单元、数据处理单元和控制单元。本发明实现了红外成像光路和短/中/长波红外测谱光路共光轴，能同时探测动目标和动态现象的红外图像信息及其红外光谱，实现对场景中的多个动目标和动态现象进行自动检测、跟踪、测谱与识别，且识别效率高，跟踪定位精确度高。

主权项

一种低轨卫星星载图谱关联探测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)检测并跟踪动目标和动态现象；进一步包括如下子步骤：(1‑1)对红外图像进行背景杂波抑制；(1‑2)将抑制后的图像进行门限分割，提取疑似动目标和动态现象；(1‑3)以疑似动目标和动态现象为处理对象，通过执行步骤(A1)～(A4)，检测出真实的动目标和动态现象，并将视场中心置于动目标或动态现象的预测位置对其进行跟踪；(1‑4)测量视场中心周围区域的红外宽光谱，得到与动目标或动态现象对应的区域光谱；(1‑5)以步骤(1‑3)跟踪的动目标或动态现象为处理对象，重复执行步骤(A1)～(A4)，实现对动目标或动态现象的跟踪；其中，所述步骤(A1)～(A4)分别为：(A1)对多帧图像的处理对象进行坐标变换的像素偏移补偿；(A2)对像素偏移补偿后的多帧图像进行关联，检测出真实的处理对象；(A3)在处理对象为动目标时，计算其像面速度特征，得到其预测位置；在处理对象为动态现象时，计算其灰度特征，得到其预测位置；(A4)定位下一帧处理对象的位置到其预测位置，将视场中心置于处理对象的预测位置；(2)对动目标和动态现象的红外光谱进行多维度特性分析，以识别动目标和动态现象；进一步包括如下子步骤：(2‑1)定位动目标和动态现象并测量其红外光谱；(2‑2)对动目标和动态现象的红外光谱进行补偿校正；(2‑3)从校正后的动目标和动态现象的红外光谱中剔除与其对应的区域光谱，进而提取动目标和动态现象的红外光谱指纹；(2‑4)将动目标和动态现象的红外光谱指纹与典型的红外光谱库进行匹配，以识别动目标和动态现象。