同平台不同分辨率传感器联合动目标检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统及其检测方法，该系统包括安装在同一个卫星平台上的具有第一分辨率的第一传感器和具有第二分辨率的第二传感器，其中第一分辨率低于第二分辨率。第二传感器垂直朝向地面成像，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像，第一传感器和第二传感器均与中央控制器相连。该方法包括：第一传感器持续捕获地面图像并检测图像中是否存在疑似运动目标，如果存在疑似运动目标则通知中央控制器启动第二传感器；第二传感器收到启动命令并开始捕获地面图像进行运动目标确认。本发明专利技术在提高了运动目标捕获概率的同时减小了星上数据存储量。

【技术实现步骤摘要】
同平台不同分辨率传感器联合动目标检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种遥感应用技术，尤其涉及同平台上不同传感器配合进行运动目标检测的系统和方法。
技术介绍
运动地物检测是遥感和图像处理领域的重要前沿技术。随着卫星遥感技术的发展，利用卫星遥感技术对高速运动的物体进行检测和速度测算也有了长足的进步，在国民经济建设各个领域发挥着越来越重要的作用。在减灾救灾等应急反应中，运动地物检测技术也同样大有用武之地。例如利用运动地物检测可以快速发现废墟中移动的人体，为抢险救灾赢得宝贵的黄金时间；可以判定群体地物的运动和分布，在道路不通时迅速掌握受灾群众的动向；可以对路上的车辆和速度进行测算，对雨雪灾害中道路的拥堵情况进行有效判定；可以在茫茫大海中快速实现船舶地物检测，为海上搜救提供重要支撑；可以对海盗动向实现判定和预警，为海外护航提供信息保障。卫星上的数据存储容量有限，需要在有效地利用这些有限的存储容量的基础上及时精确地检测运动目标。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有低分辨率的传感器持续检测目标并在检测到疑似目标时启动具有高分辨率的传感器对目标进行确认和识别的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统及其检测方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一方面，提出一种同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统。该系统包括安装在同一个卫星平台上的具有第一分辨率的第一传感器和具有第二分辨率的第二传感器，其中第一分辨率低于第二分辨率。第二传感器垂直朝向地面成像，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像。第一传感器和第二传感器均与中央控制器相连。其中，第一传感器用于持续捕获图像并检测所捕获的图像中是否有疑似运动目标，检测到疑似运动目标时通知中央控制器；中央控制器用于在收到第一传感器检测到疑似运动目标的消息时向第二传感器发送启动命令；以及第二传感器用于接收中央控制器的启动命令并开始捕获图像进行运动目标确认。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像的前仰角为45°。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第一传感器和第二传感器配置成相互独立侧摆成像。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，在检测运动目标时，第一传感器检测到所捕获的图像中出现疑似运动目标时标记出运动目标的坐标位置并通知中央控制器，中央控制器启动第二传感器，第二传感器根据收到的疑似运动目标的坐标位置来确定侧摆角度从而捕获图像进行运动目标确认。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，如果疑似运动目标有多个，则第一传感器为多个疑似运动目标分配成像优先级，将各个目标的坐标位置及成像优先级通知第二传感器，第二传感器根据优先级由高到低的各个目标的坐标位置确定侧摆角度并根据成像优先级进行目标取舍。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第二传感器是可见光传感器。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第一传感器是红外传感器。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，红外传感器用于持续捕获地面温度图像并检测所捕获的地面温度图像中是否存在与环境温差超过预定范围的目标，如果存在则在所捕获的地面温度图像中标记疑似运动目标并通知中央控制器启动可见光传感器进行目标确认。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，与环境温差超过预定范围是与环境温差超过30K。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，红外传感器上配置有制冷机。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第一传感器是宽幅传感器。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，第二传感器采用相机凝视方式对运动目标获取连续帧图像。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，运动目标为符合预定尺寸的目标。另一方面，提出一种上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法。该方法包括如下步骤：具有第一分辨率的第一传感器持续捕获地面图像并检测图像中是否存在疑似运动目标，如果存在疑似运动目标则通知中央控制器启动第二传感器；以及具有大于第一分辨率的第二分辨率的第二传感器收到启动命令并开始捕获地面图像进行运动目标确认。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法，第一传感器的运行过程包括如下步骤：步骤11，第一传感器捕获地面图像；步骤12，对捕获到的地面图像进行图像处理，判断图像中是否存在疑似运动目标，如果存在则进行到步骤13，如果不存在则返回步骤11；步骤13，标记图像中存在的疑似运动目标并计算疑似运动目标的坐标位置，向中央控制器发送发现疑似运动目标的消息和疑似运动目标的坐标位置的数据，返回步骤11。上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法进一步包括：中央控制器根据第一传感器发来的消息和数据启动第二传感器并将第一传感器发来的消息和数据发送给第二传感器。上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法进一步包括：第二传感器启动并根据疑似运动目标的坐标位置确定侧摆角度，捕获目标的地面图像并确认和识别运动目标，输出结果并关机。对于上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法，如果疑似运动目标为多个，步骤13进一步包括：第一传感器为各个疑似运动目标分配成像优先级并向中央控制器发送各个疑似运动目标的成像优先级。上述同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统的检测方法进一步包括：第二传感器根据优先级由高到低的各个目标的坐标位置确定侧摆角度并根据成像优先级进行目标取舍。与现有技术相比，本专利技术技术方案主要的优点如下：1、本专利技术在提高了运动目标捕获概率的同时减小了星上数据存储量，实现了动目标及时且准确的捕获。2、热红外异常检测分辨率低，由于星上暂存容量是一定的，因此红外传感器相对于可见光传感器开机时间长，可以综合利用红外传感器开机时间长、可见光传感器分辨率高的优势，有效提升运动目标捕获概率。本专利技术可以解决可见光高分辨率传感器无法长时间开机的难题，实现星上自主成像。运动目标均为高温，在红外图像中为高亮点，便于实现发现与检测，而可见光传感器空间分辨率高，便于实现识别与确认。3、宽幅传感器分辨率低但是拍摄的地域范围大，本专利技术利用宽幅传感器平时持续广域搜索可疑目标，发现可疑目标之后再根据可疑目标位置利用可见光传感器缩小范围捕获目标的清晰图像进行目标确认和识别，有效提升运动目标捕获概率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是本专利技术一个实施例所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统中具有第二分辨率的第二传感器处于关机状态的示意图；图2是图1所示的同平台上不同分辨率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，该系统包括安装在同一个卫星平台上的具有第一分辨率的第一传感器和具有第二分辨率的第二传感器，其中第一分辨率低于第二分辨率，第二传感器垂直朝向地面成像，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像，第一传感器和第二传感器均与中央控制器相连，其中，第一传感器用于持续捕获图像并检测所捕获的图像中是否有疑似运动目标，检测到疑似运动目标时通知中央控制器；中央控制器用于在收到第一传感器检测到疑似运动目标的消息时向第二传感器发送启动命令；以及第二传感器用于接收中央控制器的启动命令并开始捕获图像进行运动目标确认。

【技术特征摘要】
1.一种同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，该系统包括安装在同一个卫星平台上的具有第一分辨率的第一传感器和具有第二分辨率的第二传感器，其中第一分辨率低于第二分辨率，第二传感器垂直朝向地面成像，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像，第一传感器和第二传感器均与中央控制器相连，其中，第一传感器用于持续捕获图像并检测所捕获的图像中是否有疑似运动目标，检测到疑似运动目标时通知中央控制器；中央控制器用于在收到第一传感器检测到疑似运动目标的消息时向第二传感器发送启动命令；以及第二传感器用于接收中央控制器的启动命令并开始捕获图像进行运动目标确认。2.如权利要求1所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，第一传感器沿着卫星运动方向呈前仰角成像的前仰角为45°。3.如权利要求1所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，第一传感器和第二传感器配置成相互独立侧摆成像。4.如权利要求3所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，在检测运动目标时，第一传感器检测到所捕获的图像中出现疑似运动目标时标记出运动目标的坐标位置并通知中央控制器，中央控制器启动第二传感器，第二传感器根据收到的疑似运动目标的坐标位置来确定侧摆角度从而捕获图像进行运动目标确认。5.如权利要求1、3和4中任一项所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，如果疑似运动目标有多个，则第一传感器为多个疑似运动目标分配成像优先级，将各个目标的坐标位置及成像优先级通知第二传感器，第二传感器根据优先级由高到低的各个目标的坐标位置确定侧摆角度并根据成像优先级进行目标取舍。6.如权利要求1所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，第二传感器是可见光传感器。7.如权利要求6所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，第一传感器是红外传感器。8.如权利要求7所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，红外传感器用于持续捕获地面温度图像并检测所捕获的地面温度图像中是否存在与环境温差超过预定范围的目标，如果存在则在所捕获的地面温度图像中标记疑似运动目标并通知中央控制器启动可见光传感器进行目标确认。9.如权利要求8所述的同平台上不同分辨率的传感器联合动目标检测系统，其特征在于，与环境温差超过预定范围是与环境温差超过30K。10.如权利要求7所述的同平...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春平，宫辉力，李小娟，孟冠嘉，时春雨，牛珂，郭姣，
申请(专利权)人：首都师范大学，中图高科北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11