[发明专利]一种基于背景特征的红外目标远距离追踪方法

摘要

本发明公开了一种基于背景特征的红外目标远距离追踪方法，获取自然场景下目标环境三维场景信息，通过实时采集红外成像，对红外成像和可见光成像背景纹理的共现性特征识别并提取，对红外成像和可见光成像进行纹理特征匹配，再通过实时采集红外成像下场景信息，结合自然环境的可见光成像与目标的位置关系，实施仿射变换处理得到红外成像下目标位置预估区域；最后进行精细目标检测，提升目标识别追踪精度；一方面，即使飞行器拍摄目标区域很小，也能够通过环境背景对目标进行准确的识别和定位；另一方面，如果红外目标进行红外伪装，其特征被杂波所掩盖，但其环境背景特征难以被掩盖，故通过背景特征进行红外识别定位能够有效对其实现定位和跟踪。

主权项

1.一种基于背景特征的红外目标远距离追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对目标周围环境红外辐射强度建模和复杂自然环境建模，事先对目标周围环境进行侦察，利用测量手段获取目标和背景的绝对和相对位置关系信息，利用摄像手段获取自然环境的可见光成像；根据可见光成像描述的目标和环境背景信息，确定飞行器红外成像的导航信息；从而令飞行器在飞行制导过程中实时对其周围环境拍摄采集红外成像；S2，对S1所采集自然环境的可见光成像以及红外成像以稳定的特征描述算子进行表达；即实现红外成像和自然环境的可见光成像的特征表达；S3，将S2完成的红外成像的特征表达与自然环境的可见光成像的特征表达结合提取共现性特征；选择共现性特征作为匹配特征点，通过仿射变换和关系传递，将可见光成像中背景候选参考点和目标坐标及相对位置关系传递到红外成像中来，计算获得红外成像各帧背景候选参考点和目标点的估计坐标；S4，基于远距离运动的红外成像配准，在采用S3所述的特征描述方法得到稳定特征点的基础上，在连续相邻红外成像帧中，获得共同存在的特征点作为稳定参考点，根据稳定参考点求解前后相邻红外成像帧的坐标对应关系，对相邻红外成像帧进行仿射变换，将红外成像上一帧中的稳定参考点坐标传递到当前帧，得到红外成像当前帧中候选参考点的估计坐标；S5，在S1已经采集获得的自然环境的可见光成像中获取到背景特征和目标的绝对和相对位置关系基础上，以及飞行器制导实时获取红外成像的视频帧；通过S3所述方法，将红外成像与可见光成像匹配将可见光成像中背景候选参考点目标坐标及相对位置关系传递红外成像中来，计算获得红外成像各帧背景候选参考点和目标点的估计坐标；将S3和S4对于候选参考点和目标点的估计坐标进行联合判决，如果相邻帧传递与可见光成像传递输出结果一致，则所述输出结果为目标位置，如果相邻帧传递与可见光成像传递输出结果不一致，则将更新候选参考点，重新估计目标位置，直至输出结果一致，则完成基于背景特征的红外目标远距离识别与追踪。