【技术实现步骤摘要】
密集恒星长拖尾背景下暗弱凝视碎片目标检测方法
[0001]本专利技术涉及碎片目标检测领域,特别涉及一种密集恒星长拖尾背景下暗弱凝视碎片目标检测方法
。
技术介绍
[0002]随着民用航天的不断发展,卫星任务密集发射,空间碎片已经成为当前宇航任务安全可靠执行的重要影响因素
。
早期碎片监视主要依赖于地基雷达
、
天文望远镜,但随着碎片的不断增多,受限于观测时间和视场,近十年来逐渐转向天基碎片监视的研究
。
[0003]天基空间碎片监视,主要依靠光学相机对碎片目标成像,得到类似“星表”的天文数据,根据恒星背景与目标之间运动状态的差异确认目标信息
。
但随着碎片目标向分米级
、
厘米级等小尺度不断增加,图像中的目标数量及内容复杂度也逐渐成为信息提取过程中的难点
。
对于远距离小尺度暗弱目标,为了达到足够检测识别的目标
‑
背景信噪比,往往采用目标随动相机长时间曝光模式
。
在这种模式下,所凝视目标在图像上形成点目标信息,背景恒星形成长拖尾形状,非凝视目标形成拖尾长度不一的形状
。
[0004]空间碎片目标检测早期主要是依赖长期观测进行定轨从而判断目标,随着图像处理技术的发展,当前基于图像处理的方法主要有两类:一类是根据相机成像数据与星表匹配,得到单个图像对天球的映射关系,再针对每个恒星目标进行匹配剔除,最终保留碎片目标数据信息;另一种是针对连续成像的前后帧进行配准
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种密集恒星长拖尾背景下暗弱凝视碎片目标检测方法,包括以下步骤:
S1
,对拖尾图像进行矩形拟合;
S2
,对拟合后的图像中目标被恒星拖尾遮挡的状态进行分类,基于多帧叠加识别其中的序列联合特征,提取目标半遮挡图像;
S3
,基于提取的目标半遮挡图像进行关联检测,实现碎片有效检测跟踪
。2.
根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤
S1
中对拖尾图像进行矩形拟合的方法具体包括:步骤
S1.1
,定义图像为
I
N
,其中
N
为图像像素大小,定义不同大小的两个正方形算子,对图像
I
N
计算其对比度
I
d
;步骤
S1.2
,对
I
d
进行传统二值标注计算,得到标注后的
M
目标集合:其中,
x,y∈[0,N
‑
1](x,y∈Z
+
)
,
m
表示标记后的第
m
个目标,
m∈[0,M
‑
1]
,
m∈Z
+
;
K
m
表示第
m
个标记目标的最大像素个数;表示第
m
个标记目标第
k
m
像素的坐标,
k
m
∈[0,K
m
‑
1]
,
k
m
∈Z
+
;步骤
S1.3
,对于任一个标注后的目标
I
b
(m)
,求取其质心
I
c
(m)
的位置坐标:以第
m
个标记目标的质心为矩形内任一点,以恒星拖尾角度
±
θ
为搜索方向,进行拟合矩形框搜索,得到第
m
个标记目标的生成矩形集合
R(m)
,
R(m,q)
表示以
I
c
(m)
为任意一点的宽长分别为
Wf
和
Lf
的矩形的集合,
q
表示第
q
个矩形;步骤
S1.4
,根据
R(m,q)
求取对应的图像区域为
I
N
...
【专利技术属性】
技术研发人员:禹霁阳,汪路元,蒋帅,庞亚龙,吴雨航,高金艳,田苗苗,
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部,
类型:发明
国别省市:
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