绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法技术

技术编号:34562136 阅读:19 留言:0更新日期:2022-08-17 12:50
绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法,它属于空间遥感与地理科学技术领域。本发明专利技术解决了现有的空间目标姿态信息识别方法存在信息利用率低且实时性差的问题。本发明专利技术方法所采取的主要技术方案为:步骤一、分别采集各种类卫星绕飞时,在相对于成像传感器视线方向的各个姿态下的空间目标光学图像,根据卫星姿态信息和卫星种类信息生成张量,并对生成的张量进行分解后,再根据分解结果获得每张图像对应的姿态特征向量;步骤二、基于步骤一的分解结果和获得的姿态特征向量对待测的空间目标光学图像进行姿态识别。本发明专利技术方法可以应用于空间目标姿态信息识别。于空间目标姿态信息识别。于空间目标姿态信息识别。

【技术实现步骤摘要】
绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法


[0001]本专利技术属于空间遥感与地理科学
,具体涉及一种空间目标姿态信息识别方法。

技术介绍

[0002]空间目标姿态特征提取和识别技术是空间遥感的重要研究方向,也是确保航天器飞行安全、感知空间态势的重要阶段。经过多年的发展,国内外研究学者已经提出了众多空间目标姿态特征提取识别方法,其中,Hough变换算法是应用最为广泛的一种基于光学图像的直线检测方法。Hough变换方法按照光学图像像素点的像素亮度对参数空间中正弦曲线进行像素加权,通过参数空间中正弦曲线交点判断光学图像中直线的位置,从而结合相机信息,完成姿态标记。但是该经典方法对于场景中的不连续线段过于敏感、直线识别性能欠佳,因此,现有方法对空间目标姿态识别的准确率仍然有待进一步提高。目前,随着空间目标识别任务需求增加,空间目标姿态识别技术逐渐成为天基空间目标识别的重要发展方向。智能检测方法一般通过图像处理、模式识别等技术设计学习模型,实现对目标的识别和信息获取。但由于空间目标识别过程中,数据量大、数据维度高、且实时性要求高,且传统方法往往以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:步骤一、分别采集各种类卫星绕飞时,在相对于成像传感器视线方向的各个姿态下的空间目标光学图像,根据卫星姿态信息和卫星种类信息生成张量,并对生成的张量进行分解后,再根据分解结果获得每张图像对应的姿态特征向量;步骤二、基于步骤一的分解结果和获得的姿态特征向量对待测的空间目标光学图像进行姿态识别。2.根据权利要求1所述的绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法,其特征在于,所述根据卫星姿态信息和卫星种类信息生成张量,并对生成的张量进行分解,再根据分解结果获得每张图像对应的姿态特征向量;其具体过程为:步骤一一、将每张图像统一大小为X
×
Y,再分别将每张图像按列向量化,为每张图像各生成一个维度为XY
×
1的向量;步骤一二、根据卫星姿态信息和卫星种类信息对步骤一一中生成的向量进行顺序排列,输出维度为XY
×
N
×
V的张量,其中,N代表卫星种类,V代表姿态种类,X
×
Y代表每张图像的尺寸;步骤一三、对步骤一二中获得的张量进行分解后,得到一个核心张量以及三个子空间矩阵,所述三个子空间矩阵分别对应像素、种类和姿态;步骤一四、对姿态对应的子空间矩阵进行低维向量抽取,根据输出张量时的对应关系获得每张图像对应的姿态特征向量。3.根据权利要求2所述的绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法,其特征在于,所述步骤二的具体过程为:步骤二一、对待识别姿态的空间目标光学图像按列展开,生成待识别姿态的空间目标光学图像的列向量;步骤二二、假设待识别姿态的空间目标光学图像中卫星所属的种类,从分解结果的种类子空间矩阵中选取出该种类对应的特征向量;步骤二三、将步骤二二选取出的特征向量与分解结果中的核心张量以及像素对应的子空间矩阵做张量积,得到该种类下的姿态检索转移矩阵Q;步骤二四、求姿态检索转移矩阵Q的广义逆矩阵,再将求出的广义逆矩阵与步骤一一得到的列向量相乘,得到测试姿态特征向量;步骤二五、分别计算出测试姿态特征向量与步骤一四中获得的该种类下每张图像对应的姿态特征向量的欧式距离,得到该种类下,与测试姿态特征向量欧氏距离最小的姿态特征向量,将得到的姿态特征向量作为待识别姿态的空间目标光学图像在该种类下对应的姿态特征向量,将该姿态特征向量与测试姿态特征向量的欧氏距离记为m1;步骤二六、重新假设待识别姿态的空间目标光学图像中卫星所属的种类,并执行步骤二二至步骤二五的过程,分别得到在其它每个种类下,步骤一四中与测试姿态特征向量欧氏距离最小的姿态特征向量,即分别得到待识别姿态的空间目标光学图像在其它各种类下所对应的姿态特征向量;将其它各种类下,与测试姿态特征向量欧氏距离的最小值分别记为m2…
m
N
;步骤二七、从m1、m2…
m
N
中选取出最小值,根据最小值所对应的姿态特征向量、待测空间
目标光学图像中帆板位置以及成像传感器参数,得到姿态识别结果。4.根据权利要求3所述的绕飞背景下多种类空间目标姿态信息识别方法,其特征在于,所述待测空间目标光学图像中帆板位置的获取过程为:步骤1、对待测空间目标光学图像进行预处理,获得预处理后的图像;步骤2、计算预处理后图像与高斯滤波器窗函数梯度的卷积,获得卷积后的图像;步骤3、对卷积后图像进行Hough变换,得到Hough参数空...

【专利技术属性】
技术研发人员:李高鹏牛牧群张云袁浩轩薛伶玲
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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