【技术实现步骤摘要】
一种基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法及系统
[0001]本专利技术涉及卫星遥感信息处理
，特别是涉及一种基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法及系统。
技术介绍
[0002]视频卫星是一种新体制对地观测卫星，主要分为低轨视频卫星与静止轨道凝视成像卫星。视频卫星可以对感兴趣区域进行凝视成像，得到区域内感兴趣目标一段时间的运动状态，如舰船目标的航行方向与速度，在海洋监视领域有很大的应用价值。视频卫星由于存在姿态、轨道等误差，导致拍摄的帧间图像有相对抖动(几十米到百米)，干扰目标运动状态估计，需要利用帧间图像的同名点进行匹配，实现图像配准以消除帧间抖动影响。目前，基于视频卫星的目标运动状态估计方法，主要是在帧间图像配准的基础上开展研究。在港口、近岸等情况下，可以在陆地区域找到固定同名点完成帧间图像配准，但是在中、远海等区域没有陆地的场景中，无地面信息参照情况下，很难找到固定同名点进行匹配，难以进行精准的帧间图像配准，导致运动状态估计误差较大。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种基于视频...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法，其特征在于，包括：在任意两个时刻下获取目标区域的视频卫星图像得到第一图像和第二图像；在任意两个时刻下所述目标区域均包括多个船舰，且第一图像与所述第二图像中存在相同的船舰；所述相同的船舰组成待估计船舰集合；对所述第一图像和所述第二图像分别进行图像分割处理得到第一掩膜图像和第二掩膜图像；对所述第一掩膜图像和所述第二掩膜图像分别进行旋转矩形框拟合操作，得到所述第一掩膜图像中各船舰对应的矩形框的尺寸参数和所述第二掩膜图像中各船舰对应的矩形框的尺寸参数；所述尺寸参数包括中心像素位置、长度和旋转角度；基于所述第一掩膜图像中各船舰对应的矩形框的尺寸参数和所述第二掩膜图像中各船舰对应的矩形框的尺寸参数计算所述第一掩膜图像中各船舰的位置参数和所述第二掩膜图像中各船舰的位置参数；所述位置参数包括：位置坐标和长度；根据所述第一掩膜图像中各船舰的位置参数以及所述第二掩膜图像中各船舰的位置参数将所述第一掩膜图像中的船舰与所述第二掩膜图像中的船舰进行目标关联得到目标关联结果；根据所述目标关联结果、所述第一掩膜图像中各船舰对应的矩形框的旋转角度和所述第二掩膜图像中各船舰对应的矩形框的旋转角度，得到所述待估计船舰集合中各船舰的航向估计值；根据所述待估计船舰集合中各船舰的航向估计值、所述目标关联结果、所述第一掩膜图像中各船舰的位置坐标以及所述第二掩膜图像中各船舰的位置坐标得到所述待估计船舰集合中各船舰的目标运动状态；所述目标运动状态包括船速和船向。2.根据权利要求1所述的基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法，其特征在于，所述对所述第一图像和所述第二图像分别进行图像分割处理得到第一掩膜图像和第二掩膜图像，具体包括：对所述第一图像和所述第二图像分别进行几何校正预处理得到预处理后的第一图像和预处理后的第二图像；对所述预处理后的第一图像和所述预处理后的第二图像分别进行图像分割处理得到第一掩膜图像和第二掩膜图像。3.根据权利要求1所述的基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法，其特征在于，所述根据所述待估计船舰集合中各船舰的航向估计值、所述目标关联结果、所述第一掩膜图像中各船舰的位置坐标以及所述第二掩膜图像中各船舰的位置坐标得到所述待估计船舰集合中各船舰的目标运动状态，具体包括：根据所述待估计船舰集合中各船舰的航向估计值判断所述待估计船舰集合中各船舰的航向是否均为平行；若是，则根据所述目标关联结果、所述第一掩膜图像中各船舰的位置坐标、所述第二掩膜图像中各船舰的位置坐标以及时间间隔，得到所述待估计船舰集合中各船舰的目标运动状态；所述时间间隔为获取所述第一图像与获取所述第二图像之间的时间间隔；若否，则根据所述目标关联结果、所述待估计船舰集合中各船舰的航向估计值、所述第一掩膜图像中各船舰的位置坐标、所述第二掩膜图像中各船舰的位置坐标以及所述时间间
隔，得到所述待估计船舰集合中各船舰的目标运动状态。4.根据权利要求3所述的基于视频卫星的舰船目标运动状态估计方法，其特征在于，所述根据所述目标关联结果、所述第一掩膜图像中各船舰的位置坐标、所述第二掩膜图像中各船舰的位置坐标以及时间间隔，得到所述待估计船舰集合中各船舰的目标运动状态，具体包括：对于所述目标关联结果中任意一组互相关联的两个船舰，计算所述两个船舰的位置坐标之差得到两个船舰的地理距离；计算所述地理距离与所述时间间隔的差值得到两个船舰的...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力波，刘勇，孟洁，孙炜炜，肖化超，李晓博，盛磊，乔兴旺，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，
类型：发明
国别省市：
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