一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统，本发明专利技术基于太赫兹仿生复眼探测结构，通过子孔径拼接、大视场畸变校正、太赫兹接收芯片非均匀性校正、图像超分辨率重构、智能识别与定位等模块，构建太赫兹仿生复眼成像及目标识别定位系统，实现对多通道仿生复眼成像系统的图像拼接、超分辨率重构及目标识别与定位。该系统能弥补太赫兹仿生复眼成像系统受太赫兹多通道接收芯片阵列、硅材料微透镜等基础器件发展现状及成像方法限制而产生的畸变大、分辨率低、定位计算复杂等不足，完成对目标的大视场探测、识别与定位。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统
本专利技术涉及一种仿生复眼目标识别
，特别是一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统。
技术介绍
随着太赫兹成像技术应用领域的拓展，对于太赫兹大视场成像的需求日益提高。仿生复眼系统作为一种大视场、多通道的凝视型成像技术，其体积小、重量轻、视场范围大的特点可弥补现有太赫兹成像系统成像视场小、需要依赖扫描装置成像等不足，为深空目标探测、反恐安检等应用领域提供一种新的大视场、迅速成图的信息获取技术手段，拓展太赫兹军民融合领域的应用范围及探测能力。在太赫兹频段仿生复眼成像系统中，受太赫兹多通道接收芯片阵列、硅材料微透镜等基础器件发展现状及成像方法限制，必须考虑适用于太赫兹波段的仿生复眼成像及目标识别定位方法。目前仿生复眼成像方法多在光学或红外频段，暂时未有针对太赫兹频段仿生复眼系统成像及目标识别定位方法的报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适用于太赫兹波段的仿生复眼成像及目标识别定位系统，以解决太赫兹频段仿生复眼系统接收芯片阵列非均匀性、系统分辨率低、定位计算复杂的问题。对此，本专利技术提出一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统，所述系统包括：子眼接收模块、子孔径拼接模块、系统畸变测试模块、畸变校正算法模块、系统非均匀性测试模块、图像非均匀性校正模块、图像超分辨率重构模块和智能识别与定位模块；子眼接收模块每个输出作为子孔径拼接模块的输入；子孔径拼接模块、系统畸变测试模块的输出作为畸变校正算法模块的输入；畸变校正算法模块、系统非均匀性测试模块的输出作为图像非均匀性校正模块的输入；图像非均匀性校正模块的输出作为图像超分辨率重构模块的输入；图像超分辨率重构模块的输出作为智能识别与定位模块的输入；子眼接收模块完成太赫兹波子眼通道成像；子孔径拼接模块完成子眼接收信号拼接，实现大视场图像初步合成；系统畸变测试模块完成复眼成像系统畸变量测试；畸变校正算法模块完成大视场图形的畸变校正；系统非均匀性测试模块完成对成像系统接收芯片非均匀性测试；图像非均匀性校正模块完成因接收芯片阵列盲元与各通道之间响应不一致引起的非均匀性问题修正；图像超分辨率重构模块完成对大视场、低分辨率图像的超分辨率重构；智能识别与定位模块采用神经网络智能识别算法完成对探测目标的识别与定位。其中，所述子眼接收模块完成对目标信号的接收与的子眼通道成像包括：利用子眼接收模块中透镜与接收芯片阵列配合，通过透镜扩大接收芯片阵列本身的成像视场，实现对目标信号的汇聚接收，并成像在接收芯片阵列上生成各子眼通道的目标图像。其中，所述子孔径拼接模块完成子眼接收信号拼接与大视场图像初步合成包括：子孔径拼接模块读取子眼接收模块中各子眼通道生成的目标图像，完成对子眼图像拼接后的大视场图像作为畸变校正模块的输入。其中，所述系统畸变测试模块完成对成像系统畸变测试包括：系统畸变测试模块通过对标准版成像，完成系统畸变量测试，测试后的系统畸变量作为畸变校正算法模块的参考信号；以标准版中心点为原点，板上网格点极坐标为：以测试图像中心为原点，测试图像中网格点极坐标为：系统畸变量为：其中，所述畸变校正算法模块完成对初步合成的大视场图像的畸变校正包括：输入子孔径拼接模块中初步合成的大视场图像及系统畸变测试模块中测定的系统畸变量，运用畸变校正算法对图像进行畸变校正处理，处理后的无畸变图像输出作为图像非均匀性校正模块的输入信号。其中，所述非均匀性测试模块完成子眼接收芯片非均匀性测试包括：非均匀性测试模块采用两个不同功率对每个子眼通道电压响应进行测试，通过两组电压响应与接收功率值求取定标系数，进而确定每个子眼通道的线性响应模型；该模型作为图像非均匀性校正模块的参考信号；子眼通道电压响应V与接收功率P模型表达式为：V＝a·P+b，a、b为定标系数；针对第m个子眼通道，测得其对功率Pm1和Pm2的电压响应分别为Vm1和Vm2，进而可求得其定标系数为：得到第m个子眼通道线性模型为：利用各子眼通道线性模型，以第一个子眼通道为基准，对第n个子眼通道进行电压校正，得校正后电压V'n为：其中，所述图像非均匀性校正模块完成图像非均匀性校正包括：图像非均匀性校正模块读取畸变校正算法模块和系统非均匀性测试模块的输出信号，进行盲元校正预处理后输出作为图像超分辨率重构模块的输入。其中，所述图像超分辨率重构模块完成对图像分辨率提升包括：图像超分辨率重构模块根据图像非均匀性校正模块输入的非均匀性校正后图像，运用超分辨率重构算法对图像进行分辨率重构，重构后图像作为智能识别与定位模块的输入。其中，所述智能识别与定位模块进行目标识别与定位包括：智能识别与定位模块运用智能算法对图像超分辨率重构模块输入的图像进行目标识别与定位。本专利技术针对太赫兹频段仿生复眼系统实现了成像及目标识别定位。附图说明图1是本专利技术的适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统示意图。1.子眼接收模块2.子孔径拼接模块3.系统畸变测试模块4.畸变校正算法模块5.系统非均匀性测试模块6.图像非均匀性校正模块7.图像超分辨率重构模块8.智能识别与定位模块具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做出详细说明。本专利技术提出一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统，其中：该系统包括：子眼接收模块1、子孔径拼接模块2、系统畸变测试模块3、畸变校正算法模块4、系统非均匀性测试模块5、图像非均匀性校正模块6、图像超分辨率重构模块7、智能识别与定位模块8；子眼接收模块1的功能为：完成太赫兹波子眼通道成像；子孔径拼接模块2的功能为：完成子眼接收信号拼接，实现大视场图像初步合成；系统畸变测试模块3的功能为：完成复眼成像系统畸变量测试；畸变校正算法模块4的功能为：完成大视场图形的畸变校正；系统非均匀性测试模块5的功能为：完成对成像系统接收芯片非均匀性测试；图像非均匀性校正模块6的功能为：完成因接收芯片阵列盲元与各通道之间响应不一致引起的非均匀性问题修正；图像超分辨率重构模块7的功能为：完成对大视场、低分辨率图像的超分辨率重构；智能识别与定位模块8的功能为：采用神经网络等智能识别算法完成对探测目标的识别与定位；子眼接收模块1每个输出作为子孔径拼接模块2的输入；子孔径拼接模块2、系统畸变测试模块3的输出作为畸变校正算法模块4的输入；畸变校正算法模块4、系统非均匀性测试模块5的输出作为图像非均匀性校正模块6的输入；图像非均匀性校正模块5的输出作为图像超分辨率重构模块7的输入；图像超分辨率重构模块7的输出作为智能识别与定位模块8的输入；子眼接收模块1完成对目标信号的接收与的子眼通道成像包括：利用子眼接收模块中透镜与接收芯片阵列配合，通过透镜扩大接收芯片阵列本身的成像视场，实现对目标信号的汇聚接收，并成像在接收芯片阵列上生成各子眼通道的目标图像。子孔径拼接模块2完成子眼接收信号拼接与大视场图像初步合成包括：子孔径拼接模块2读取子眼接收模块1中各子眼通道生成的目标图像，完成对子眼图像拼接后的大视场图像作为畸变校正模块3的输入。系统畸变测试模块3完成对成像系统畸变测试包括：系统畸变测试模块3通过对标准版成像，完成系统畸变量测试，测试后的系统畸变量作为畸变校正算法模块4的参考信号；以标准版中心点为原点，板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统，其特征在于，所述系统包括：子眼接收模块(1)、子孔径拼接模块(2)、系统畸变测试模块(3)、畸变校正算法模块(4)、系统非均匀性测试模块(5)、图像非均匀性校正模块(6)、图像超分辨率重构模块(7)和智能识别与定位模块(8)；子眼接收模块(1)的每个输出作为子孔径拼接模块(2)的输入；子孔径拼接模块(2)、系统畸变测试模块(3)的输出作为畸变校正算法模块(4)的输入；畸变校正算法模块(4)、系统非均匀性测试模块(5)的输出作为图像非均匀性校正模块(6)的输入；图像非均匀性校正模块(6)的输出作为图像超分辨率重构模块(7)的输入；图像超分辨率重构模块(7)的输出作为智能识别与定位模块(8)的输入；子眼接收模块(1)完成太赫兹波子眼通道成像；子孔径拼接模块(2)完成子眼接收信号拼接，实现大视场图像初步合成；系统畸变测试模块(3)完成复眼成像系统畸变量测试；畸变校正算法模块(4)完成大视场图形的畸变校正；系统非均匀性测试模块(5)完成对成像系统接收芯片非均匀性测试；图像非均匀性校正模块(6)完成因接收芯片阵列盲元与各通道之间响应不一致引起的非均匀性问题修正；图像超分辨率重构模块(7)完成对大视场、低分辨率图像的超分辨率重构；智能识别与定位模块(8)采用神经网络智能识别算法完成对探测目标的识别与定位。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于太赫兹仿生复眼成像系统的目标识别定位系统，其特征在于，所述系统包括：子眼接收模块(1)、子孔径拼接模块(2)、系统畸变测试模块(3)、畸变校正算法模块(4)、系统非均匀性测试模块(5)、图像非均匀性校正模块(6)、图像超分辨率重构模块(7)和智能识别与定位模块(8)；子眼接收模块(1)的每个输出作为子孔径拼接模块(2)的输入；子孔径拼接模块(2)、系统畸变测试模块(3)的输出作为畸变校正算法模块(4)的输入；畸变校正算法模块(4)、系统非均匀性测试模块(5)的输出作为图像非均匀性校正模块(6)的输入；图像非均匀性校正模块(6)的输出作为图像超分辨率重构模块(7)的输入；图像超分辨率重构模块(7)的输出作为智能识别与定位模块(8)的输入；子眼接收模块(1)完成太赫兹波子眼通道成像；子孔径拼接模块(2)完成子眼接收信号拼接，实现大视场图像初步合成；系统畸变测试模块(3)完成复眼成像系统畸变量测试；畸变校正算法模块(4)完成大视场图形的畸变校正；系统非均匀性测试模块(5)完成对成像系统接收芯片非均匀性测试；图像非均匀性校正模块(6)完成因接收芯片阵列盲元与各通道之间响应不一致引起的非均匀性问题修正；图像超分辨率重构模块(7)完成对大视场、低分辨率图像的超分辨率重构；智能识别与定位模块(8)采用神经网络智能识别算法完成对探测目标的识别与定位。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述子眼接收模块(1)完成对目标信号的接收与的子眼通道成像包括：利用子眼接收模块中透镜与接收芯片阵列配合，通过透镜扩大接收芯片阵列本身的成像视场，实现对目标信号的汇聚接收，并成像在接收芯片阵列上生成各子眼通道的目标图像。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述子孔径拼接模块(2)完成子眼接收信号拼接与大视场图像初步合成包括：子孔径拼接模块(2)读取子眼接收模块(1)中各子眼通道生成的目标图像，完成对子眼图像拼接后的大视场图像作为畸变校正模块(3)的输入。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统畸变测试模块(3)完成对成像系统畸变测试包括：系统畸变测试模块(3)通过对标准版成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张镜水，肖勇，李召阳，王文鹏，张春艳，王智斌，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11