一种视频卫星的地面目标检测方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种视频卫星的地面目标检测方法及装置。所述方法包括：根据广角摄像机拍摄到的第一视频信息，得到卫星当前的姿态信息；根据姿态信息，对卫星的姿态进行调整，以建立对地姿态；在建立对地姿态之后，根据宽视场摄像机拍摄到的第二视频信息，确定待监测区域的目标对象；当目标对象为监测目标时，通过高分辨率摄像机对所述监测目标进行跟踪拍摄，得到第三视频信息；将第一视频信息、第二视频信息以及第三视频信息通过宽波束天线实时传输至地面接收站。采用本方法能够实时对目标进行动态监测。动态监测。动态监测。

【技术实现步骤摘要】
一种视频卫星的地面目标检测方法及装置


[0001]本申请涉及视频卫星图像处理
，特别是涉及一种视频卫星的地面 目标检测方法及装置。

技术介绍

[0002]传统光学侦察卫星采用推扫模式成像，所成图像为静止图片，不能发现目 标的动态特性，如飞机、轮船的航迹、速度等信息，都是采用先拍照存储，过 境再下传的模式，数据获取时间长，不能实现数据实时播放。卫星载荷功能单 一，无法同时实现对侦察目标不同尺度、不同特征的观察。往往需要多颗卫星 联合工作才能实现对目标多维度侦察。
[0003]
技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种视频卫星的地面目标检测方 法及装置。
[0005]一种视频卫星的地面目标检测方法，其特征在于，方法包括：
[0006]根据广角摄像机拍摄到的第一视频信息，得到卫星当前的姿态信息；
[0007]根据姿态信息，对卫星的姿态进行调整，以建立对地姿态；
[0008]在建立对地姿态之后，根据宽视场摄像机拍摄到的第二视频信息，确定待 监测区域的目标对象；
[0009]当目标对象为监测目标时，通过高分辨率摄像机对监测目标进行跟踪拍摄， 得到第三视频信息；
[0010]将第一视频信息、第二视频信息以及第三视频信息通过宽波束天线实时传 输至地面接收站；以使地面接收站根据所述第一视频信息、所述第二视频信息 以及所述第三视频信息进行地面目标检测。
[0011]在其中一个实施例中，还包括：通过红外摄像机对监测目标进行跟踪拍摄， 得到第四视频信息；在第二视频信息实时传输至地面接收站之后，将第四视频 信息实时传输至地面接收站。
[0012]在其中一个实施例中，广角摄像机的视场角大于180度。
[0013]在其中一个实施例中，宽视场摄像机的视场宽度为卫星相对地面运行5秒 以上的距离。
[0014]在其中一个实施例中，宽波束天线还用于接收地面接收站发送的控制信号； 在将第一视频信息、第二视频信息以及第三视频信息通过宽波束天线实时传输 至地面接收站之后，方法还包括：根据控制信息，确定与宽波束天线连接的数 传通道，将对应的视频信息通过数传通道传输至地面接收站；数传通道包括： 第一视频信息数传通道、第二视频信息数传通道以及第三视频信息数传通道。
[0015]在其中一个实施例中，当控制信号为卫星操控信号时，根据控制信号控制 卫星的
姿态，以使广角摄像机、宽视场摄像机和/或高分辨率摄像机指向待监测 区域的目标对象。
[0016]一种视频卫星的地面目标检测装置，装置包括：
[0017]广角摄像机、摄像机和高分辨率摄像机组成的摄像机组；切换电路、宽波 束天线和控制单元；广角摄像机、宽视场摄像机和高分辨率摄像机分别通过数 传通道与宽波束天线连接；控制单元控制切换电路以切换数传通道的通断状态。
[0018]在一个实施例中，摄像机组还包括：红外摄像机；红外摄像机通过数传通 道与宽波束天线连接；
[0019]在一个实施例中，广角摄像机采用1/2英寸CCD、PAL视频体制、镜头接 口为C接口机身以及焦距为1.4mm鱼眼镜头，视场角在1/2英寸CCD时为185
ꢀ°×
185
°
；宽视场摄像机采用1/2英寸CCD传感器、PAL视频体制、镜头接 口为C接口机身以及100mm焦距工业镜头；高分辨率摄像机采用3CCD视频相 机，配备1000mm焦距镜头和对焦机构；高分辨率摄像机中电路的电解电容替 换成钽电容以及对电路板中的芯片进行点胶加固。高分辨率摄像机的镜头前方 配备长度为65mm的遮光罩，遮光罩前沿高于镜头安装面的所有部件高度，用 以屏蔽对地成像过程中太阳光和非成像区域反照的干扰；高分辨率摄像机的镜 头配置了电动对焦机构，对焦机构分别设置了上限位装置和下限位装置，使得 高分辨率摄像机平面只能在限定区域内调整，由步进电机通过滑块传动机构驱 动镜头前后微动，在控制单元控制下在轨调焦；
[0020]红外摄像机采用非制冷型氧化钒CCD，频谱带宽为7.5
‑
13.5μm，配置 100mm焦距红外镜头，其视场角为6.2
°×5°
。
[0021]在一个实施例中，宽波束天线为S波段数传单元，S波段数传单元包括S 波段视频发射机和S波段数传天线；
[0022]S波段视频发射机工作中心点频率为，射频数传接口为SMA，S波段数传 天线，选用右旋圆极化螺旋天线，天线增益为8dBi@
±
35
°
，半功率波束宽度 为70
°
。
[0023]上述一种视频卫星的地面目标检测方法及装置，根据广角摄像机拍摄到的 第一视频信息，得到卫星当前的姿态信息；根据姿态信息，对卫星的姿态进行 调整，以建立对地姿态；在建立对地姿态之后，根据宽视场摄像机拍摄到的第 二视频信息，确定待监测区域的目标对象；当目标对象为监测目标时，通过高 分辨率摄像机对监测目标进行跟踪拍摄，得到第三视频信息；将第一视频信息、 第二视频信息以及第三视频信息通过宽波束天线实时传输至地面接收站，采用 普查引导详查、光学与红外两种成像体制相结合，实现了对车辆、船舶、飞机、 临近空间飞行器、卫星、火箭残骸和天体等动目标的多模复合视频成像。引领 了我国视频卫星的发展，为创新高分辨率视频成像航天装备、丰富航天侦察手 段奠定了坚实基础，解决现有侦察类卫星不能实时发现动目标、不能实现多分 辨率视频引导观测目标的问题。
附图说明
[0024]图1为一种基于多模复合视频卫星的目标监测方法的流程示意图；
[0025]图2为一个实施例中目标监测过程示意图；
[0026]图3为一个实施例中基于多模复合视频卫星的目标监测装置示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅 用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0028]本申请提供的一种视频卫星的地面目标检测方法，方案采用普查引导详查、 光学与红外两种成像体制相结合，实现了对车辆、船舶、飞机、临近空间飞行器、 卫星、火箭残骸和天体等动目标的多模复合视频成像。
[0029]在一个实施例中，如图1示，提供了一种视频卫星的地面目标检测方法， 包括以下步骤：
[0030]步骤102，根据广角摄像机拍摄到的第一视频信息，得到卫星当前的姿态信 息。
[0031]卫星在绕地飞行时，姿态可以是自由变化的，因此在拍摄时，首先需要确 定卫星的姿态信息。
[0032]广角摄像机具有很宽的视场，因此根据广角摄像机拍摄的第一视频信息， 可以得到当前的姿态信息。
[0033]步骤104，根据姿态信息，对卫星的姿态进行调整，以建立对地姿态。
[0034]当得到姿态信息之后，可以对卫星的姿态进行调整，以建立对地姿态，对 地姿态指的是卫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视频卫星的地面目标检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据广角摄像机拍摄到的第一视频信息，得到卫星当前的姿态信息；根据所述姿态信息，对卫星的姿态进行调整，以建立对地姿态；在建立对地姿态之后，根据宽视场摄像机拍摄到的第二视频信息，确定待监测区域的目标对象；当所述目标对象为监测目标时，通过高分辨率摄像机对所述监测目标进行跟踪拍摄，得到第三视频信息；将所述第一视频信息、所述第二视频信息以及所述第三视频信息通过宽波束天线实时传输至地面接收站；以使地面接收站根据所述第一视频信息、所述第二视频信息以及所述第三视频信息进行地面目标检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过红外摄像机对所述监测目标进行跟踪拍摄，得到第四视频信息；在所述第二视频信息实时传输至地面接收站之后，将所述第四视频信息实时传输至地面接收站。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广角摄像机的视场角大于180度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宽视场摄像机的视场宽度为卫星相对地面运行5秒以上的距离。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述宽波束天线还用于接收地面接收站发送的控制信号；在将所述第一视频信息、所述第二视频信息以及所述第三视频信息通过宽波束天线实时传输至地面接收站之后，所述方法还包括：根据所述控制信息，确定与所述宽波束天线连接的数传通道，将对应的视频信息通过所述数传通道传输至地面接收站；所述数传通道包括：第一视频信息数传通道、第二视频信息数传通道以及第三视频信息数传通道。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述控制信号为卫星操控信号时，根据所述控制信号控制卫星的姿态，以使广角摄像机、宽视场摄像机和/或高分辨率摄像机指向待监测区域的目标对象。7.一种视频卫星的地面目标检测装置，其特征在于，用于执行权利要求1至6任一项所述的视频卫星的地面目标检测方法，所述装置包括：广角摄像机、摄像机和高分辨率摄像机组成的摄像机组；切换电路、宽波束天线和控制单元；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，吴国福，张育林，曾国强，袁福，李志军，连一君，程谋森，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：