基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，所述方法包括：卫星AIS载荷开机，接收舰船目标AIS信号后，在星上实时解析AIS信息，根据星上存储的AIS重点目标库，筛选出重点舰船目标。根据红外相机严格成像模型，确定重点舰船目标的观测时间、区域以及红外相机的观测角度，红外相机开机成像并下传图像。对下传的红外图像进行预处理，根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测与特征提取。对卫星AIS与红外图像检测结果进行时空匹配、目标关联和数据融合。本发明专利技术的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，将卫星AIS数据与红外图像的检测结果进行目标关联，输出融合结果，实现非合作舰船目标的有效发现，同时验证AIS信息的正确与否。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法
本专利技术涉及海洋监视
，尤其涉及一种基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法。
技术介绍
自动识别系统(AIS)旨在自动定位和跟踪船舶，已经广泛应用于海洋监视。AIS收发器安装在总吨位大于300吨的国际航行船舶和所有客船上，消息报告主要包括船舶的唯一标识符(MMSI)、经纬度、速度、方向、大小等信息。与岸基AIS监视平台相比，卫星AIS具有作用距离远、覆盖范围广等优势，是各国卫星应用领域的重要发展方向之一。同时，卫星AIS技术体制较为成熟，AIS载荷生产成本低，体积小，重量轻，可以方便搭载在卫星上。但是，AIS无法发现非合作舰船目标，由于各种原因，操作员还可以关闭舰船上的AIS设备，甚至篡改AIS中的GPS信息，从而干扰或断开外界对舰船的位置跟踪。与AIS不同，红外探测系统作为被动非合作式遥感，抗侦察、抗干扰能力强。海面背景红外辐射特性均匀单一，舰船目标的红外辐射特性很强，利用红外成像传感器很容易探测到舰船目标。同时，红外成像传感器可以全天候工作，特别是在夜间与能见度不好的情况下工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述方法包括：/n卫星AIS载荷开机，接收舰船目标AIS信号后，在星上实时解析AIS信息，根据星上存储的AIS重点目标库，筛选出重点舰船目标；/n根据红外相机严格成像模型，确定重点舰船目标的观测时间、区域以及红外相机的观测角度，红外相机开机成像并下传图像；/n对下传的红外图像进行预处理，根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测与特征提取；/n对卫星AIS与红外图像检测结果进行时空匹配、目标关联和数据融合。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述方法包括：
卫星AIS载荷开机，接收舰船目标AIS信号后，在星上实时解析AIS信息，根据星上存储的AIS重点目标库，筛选出重点舰船目标；
根据红外相机严格成像模型，确定重点舰船目标的观测时间、区域以及红外相机的观测角度，红外相机开机成像并下传图像；
对下传的红外图像进行预处理，根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测与特征提取；
对卫星AIS与红外图像检测结果进行时空匹配、目标关联和数据融合。


2.根据权利要求1所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述对下传的红外图像进行预处理，包括：
通过卫星轨道、姿态、红外相机安装和成像角度构建卫星严格成像模型，利用卫星严格成像模型对下传的红外图像进行几何校正，得到地图投影坐标系下的平面物方图像。


3.根据权利要求2所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述根据预处理后的红外图像进行舰船目标检测，包括：
通过Tophat变换，区分海面与舰船目标区域，抑制背景杂波，得到图像I；
设置阈值对图像I进行分割，得到包含舰船目标的二值图B；
通过形态学滤波算法，根据红外图像分辨率，滤除低可信度的候选目标，提取目标像素区域；
计算每个目标像素区域内的舰船目标的质心作为红外舰船目标位置。


4.根据权利要求3所述的基于卫星AIS与红外相机的舰船目标联合探测方法，其特征在于，所述根据预处理后的图像进行舰船目标特征提取，包括：
对每个目标像素区域内的舰船目标进行切片去均值，然后进行Radon变换，提取舰船目标在切片上的旋转角度，作为红外航向信息；
根据舰船目标倾斜角将切片旋转至水平位置，进行切片水平方向投影，得到舰船目标的轮廓图；
通过设置阈值，根据舰船目标的能量图确定舰船目标的首尾两...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，曹璐，郭鹏宇，冉德超，范广腾，覃江毅，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11