[发明专利]一种基于偏差映射聚类的光学目标关联方法

摘要

本发明公开了一种基于偏差映射聚类的光学目标关联方法，目的是解决多目标复杂场景下光学多传感器系统观测目标关联问题。技术方案是先将不同传感器系统的目标观测数据转换至公共成像平面内，计算该平面内两成像系统间所有可能的目标关联对的偏差；将每一组关联匹配对的偏差映射为二维平面上的一点；计算每个偏差映射点的局部邻域点集密度，以密度值最大者为聚类中心点，向周围重复搜寻空间分布最接近的映射点，直至其数量与系统预设目标数相当，得到最终聚类点集内每个映射点所包含的关联ID即为目标关联结果。本发明解决了传统多目标关联易受干扰目标影响，不适用于较多数量目标的复杂场景等问题，提高了目标关联的有效性和效率。

主权项

1.一种基于偏差映射聚类的光学目标关联方法，对于公共成像平面内存在的两个待关联目标量测集，坐标分别表示为和其特征在于包括以下步骤：第一步，在公共像平面的基础上，按公式1计算像平面内两探测系统间所有可能的目标关联对的偏差biasi→j，其中包括真实属于同一目标的关联对，也包含非同一属的虚假配对。第二步，无差别地将每一组关联匹配对的偏差映射为二维平面上的一点，其中具有相似偏差特性的匹配对所映射的点位置也几乎相同，按公式2计算每个映射点的局部密度ρi(其中dij为第i和j组观测匹配的偏差距离biasi→j，截断距离dc和χ(x)的选取如公式3和公式4)，并选取其中密度最大的匹配点为聚类中心，向四周搜索M(系统预设的目标关联对数目)个匹配点，考虑到同一子平台目标点Xi(xi,yi)与中心平台目标点Yj(uj,vj)的单一对应关系，依照如下步骤进行搜索：(1)选取具有最大局部点密度max{ρi,i＝1,2,…,p×q}的聚类中心点Pcenter，并提取其配对ID{i，j}；(2)以该点为中心，依次选取最接近P_i的点P_i，检验其配对ID，如果不与前面的配对冲突，则将其融合到配对集合中；如果配对ID冲突，即存在i→j₁,i→j₂或i₁→j,i₂→j，则通过比较目标光学强度大小，保留光学强度信息更接近的配对；(3)重复(2)，直至选出M组不冲突的最近匹配对为止。第三步，记录最终的融合聚类点集A，提取点集内每个映射点所包含的关联ID，即得到目标关联结果。