一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法技术

本发明专利技术涉及图像评价技术领域，特别涉及一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法。该方法包括：建立目标坐标系；其中，所述目标坐标系的原点为所述目标的中心，所述目标坐标系包括原点相同的空间直角坐标系和极坐标系；以所述目标坐标系为基础计算图像中的太阳照射角度和观测角度；其中，所述太阳观测角度包括太阳照射方位角和太阳照射俯仰角，所述观测角度包括观测方位角和观测俯仰角；根据所述太阳照射角度和所述观测角度计算图像的角度覆盖度；计算图像中目标的最小外界矩形的像素面积；计算图像的点扩散函数覆盖的像素数；根据所述角度覆盖度、所述像素面积和所述像素数评价图像尺寸信息度。尺寸信息度。尺寸信息度。

【技术实现步骤摘要】
一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法


[0001]本专利技术涉及图像评价
，特别涉及一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法。

技术介绍

[0002]地球轨道上有大量的卫星、碎片等目标，对这些目标的飞行状态以及形状姿态的研究需要大量的图像数据支撑，提取图像中目标的形态和姿态信息最重要的就是提取图像中目标的尺寸信息。通过望远镜实测的方式获得的目标光学图像是获取目标信息的重要途径。在长期的天文观测中，积累了大量的目标图像数据，对这些图像数据的处理是一项重要的工作。在对空间目标自适应图像处理前需要先对图像的质量进行评价，质量评价结果是对处理结果的使用具有重要的评价意义。
[0003]图像质量评价在图像处理领域是一个常见的需求，评价参考的指标主要有图像的信噪比、对比度和图像边缘锐度等。虽然有图像的部分参数支撑，图像质量评价是依然一个主观性很强的过程，需要根据图像的使用需求来对图像进行评价。对空间目标自适应图像的处理主要目的是提取目标的尺寸和目标的灰度分布特征，这些特征与目标的照明角度、观测角相关，因此单纯的对图像质量的评价无法对该图像能否提取到可靠的目标尺寸信息提供支撑。
[0004]因此，针对以上不足，急需一种针对图像尺寸信息度的评价方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法，能够提供一种针对图像尺寸信息度的评价方法。
[0006]本专利技术实施例提供一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法，包括：
[0007]建立目标坐标系；其中，所述目标坐标系的原点为所述目标的中心，所述目标坐标系包括原点相同的空间直角坐标系和极坐标系；
[0008]以所述目标坐标系为基础计算图像中的太阳照射角度和观测角度；其中，所述太阳观测角度包括太阳照射方位角α
λ射
和太阳照射俯仰角β
入射
，所述观测角度包括观测方位角α
观测
和观测俯仰角β
观测
；
[0009]根据所述太阳照射角度和所述观测角度计算图像的角度覆盖度；
[0010]计算图像中目标的最小外界矩形的像素面积；
[0011]计算图像的点扩散函数覆盖的像素数；
[0012]根据所述角度覆盖度、所述像素面积和所述像素数评价图像尺寸信息度。
[0013]在一种可能的设计中，所述空间直角坐标系的z轴为所述目标位置与地心的连线，外太空方向为z轴的正方向，所述目标轨道的切线为所述空间直角坐标系x轴方向，所述目标的速度方向为正方向，在x轴和z轴的基础上，以右手螺旋法则确定y轴的方向，所述极坐标系的俯仰角ρ为射线方向与xy平面的夹角，所述极坐标的方位角α为射线方向在xy平面投
影与x轴正方向的夹角。
[0014]在一种可能的设计中，所述根据所述太阳照射角度和所述观测角度计算图像的角度覆盖度，包括：
[0015]建立目标观测角度覆盖集合；其中，所述观测角度覆盖集合包括均匀分布在单位球表面的点坐标；
[0016]根据所述观测角度覆盖集合和所述太阳照射角度计算出入射覆盖集合；其中，所述入射覆盖集合为被太阳照射到的空间矩阵点；
[0017]根据所述观测角度覆盖集合和所述观测角度计算出观测覆盖集合；其中，所述观测覆盖集合为被观测到的空间矩阵点；
[0018]根据所述入射覆盖集合和所述观测覆盖集合的交集计算角度覆盖度。
[0019]在一种可能的设计中，所述计算图像中目标的最小外界矩形的像素面积，包括：
[0020]对图像进行二值化处理；
[0021]通过连通域提取的方式实现目标与背景的分离；
[0022]求目标连通域，提取最小外界矩形边长；
[0023]通过面积公式求得最小外界矩形的像素面积。
[0024]在一种可能的设计中，所述计算图像的点扩散函数覆盖的像素数，包括：
[0025]提取背景区域的标准差E和均值Ne；
[0026]从图像四个边设定多个点，连接所述点和目标中心，得到连接线；
[0027]提取所述连接线上的点的灰度值，得到多个向量集合；
[0028]计算所述向量集合中的向量大于Ne+3E所有点的平均值N；
[0029]所述向量中所有小于N+3E的值置为0，从头开始遍历，所述向量中从第一个非零值开始计数，到灰度值大于0.7*N结束计数，得到所述向量中的图像边缘值；
[0030]所有所述向量的边缘值的平均值为图像的点扩散函数覆盖的像素数。
[0031]在一种可能的设计中，所述根据所述角度覆盖度、所述像素面积和所述像素数评价图像尺寸信息度，包括：
[0032]H＝2*r*s/m2[0033]其中，H为所述图像尺寸信息度，r为所述角度覆盖度，s为所述像素面积，m为所述像素数。
[0034]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0035]在本专利技术中，通过角度覆盖度、像素面积和像素数计算出图像尺寸信息度，通过对图像尺寸信息度设置不同的分级阈值，可以将图像的尺寸可提取性评价为不同等级。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本专利技术实施例提供的一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法流程图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的一种图像角度覆盖度的计算流程图；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的一种计算图像像素数的采样方法示意图。
[0040]图中：
[0041]301
‑
背景区域；
[0042]302
‑
目标区域；
[0043]303
‑
连接线。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]在本专利技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0046]本说明书的描述中，需要理解的是，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间目标自适应图像尺寸信息度评价方法，其特征在于，包括：建立目标坐标系；其中，所述目标坐标系的原点为所述目标的中心，所述目标坐标系包括原点相同的空间直角坐标系和极坐标系；以所述目标坐标系为基础计算图像中的太阳照射角度和观测角度；其中，所述太阳观测角度包括太阳照射方位角α
入射
和太阳照射俯仰角β
入射
，所述观测角度包括观测方位角α
观测
和观测俯仰角β
观测
；根据所述太阳照射角度和所述观测角度计算图像的角度覆盖度；计算图像中目标的最小外界矩形的像素面积；计算图像的点扩散函数覆盖的像素数；根据所述角度覆盖度、所述像素面积和所述像素数评价图像尺寸信息度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间直角坐标系的z轴为所述目标位置与地心的连线，外太空方向为z轴的正方向，所述目标轨道的切线为所述空间直角坐标系x轴方向，所述目标的速度方向为正方向，在x轴和z轴的基础上，以右手螺旋法则确定y轴的方向，所述极坐标系的俯仰角ρ为射线方向与xy平面的夹角，所述极坐标的方位角α为射线方向在xy平面投影与x轴正方向的夹角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述太阳照射角度和所述观测角度计算图像的角度覆盖度，包括：建立目标观测角度覆盖集合；其中，所述观测角度覆盖集合包括均匀分布在单位球表面的点坐标；根据所述观测...

【专利技术属性】
技术研发人员：修鹏，曹熠，赵梓旭，王淑华，陈艳，陈伟力，马静，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：