本发明专利技术提供了一种多波段动目标光谱特征探测识别方法，具体为：通过子视场扫描和目标关联确定视场中的感兴趣目标，计算各感兴趣目标的速度，根据速度快慢分常规、快速响应、专注三种模态对视场中的感兴趣目标进行跟踪及测谱，最后对目标光谱进行在线补偿矫正和目标谱特征识别。本发明专利技术还提供了实现上述方法的装置，包括二维步进扫描跟踪转镜、分光镜、长波红外镜头组、长波红外成像单元、近/短/中波红外镜头组、多波段光谱测量单元和运算\控制单元。本发明专利技术可用于多个时\空变对象目标的多波段多维度智能化探测识别，响应时间短、性价比高，显著提高时/空变对象目标光谱特征探测识别的效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多波段动目标光谱特征探测识别方法和装置，用于吋/空变对象目标光谱特征探测识别，可应用于遥感、测控、光谱分析等领域。
技术介绍
所有温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，温度越高，辐射出的能量就越大，而且物质的光谱特性曲线是唯一的。把物质红外光谱信息和物体红外成像信息结合起来进行目标识別，可以增大探测目标的种类、提高目标识别能力。因此，国内外都非常重视研发相关光谱成像设备。目前常用的图谱合一设备为多光谱扫描仪和傅立叶变换红外成像光谱仪。多光谱扫描仪一般安装在飞行器上，其扫描转镜旋转，使接收的瞬时视场作垂直于飞行方向的运动，从而实现扫描。由于飞行器的前向运动，多光谱扫描仪即完成ニ维扫描，地物景象被逐点扫过，并逐点分波段測量，从而获得多光谱的遥感图像信息。较适用于静止目标的非实时探測，对于运动目标难以适用。傅立叶变换红外成像光谱仪能够提供丰富的ニ维空间信息及第三维的光谱数据，即ニ维空间成像的每一点都可以提取光谱信息。这种设备图、谱探測共一个传感器，信号处理信息量非常大，无法同时实现高空间分辨率和高时间分辨率，且价格昂贵，用户难以接受。在许多实际应用中，静止的地物和天空背景的光谱并不需要实时获取，而需要利用光谱特性对场景中运动目标或时变对象(局部区域)进行自动实时地探测识别，如飞行中飞机、海上的船舶、行驶中的车辆、火灾、爆炸等。对于上述多个运动目标和时变对象的自动检测与光谱识別，目前常用的光谱成像设备存在以下缺点1、不适于场景中局部区域的光谱测量；2、不能实现多个运动目标的自动跟踪测谱；3、不能进行目标光谱的在线处理与识别；4、速度慢且价格昂贵。
技术实现思路
为克服上述缺点，本专利技术提出了一种多波段动目标光谱特征快速探测识别方法， 并提供了实现该方法的装置。该专利技术不仅具有多光谱扫描仪和傅立叶变换红外成像光谱仪的图谱一体化的特点，而且可以对场景中的多个运动目标和时变对象进行自动检测、跟踪、 测谱与识别。—种多波段动目标光谱特征探测识别方法，具体为(1)将全视场划分为多个子视场，逐一扫描提取各子视场中的疑似目标；(2)对相邻子视场的疑似目标进行坐标关联以确定全视场内存在的感兴趣目标， 其当前坐标位置记为Tn' (xkn, ykn)，η = 1,2,3……，N，N为感兴趣目标个数； (3)计算各感兴趣目标的速度权利要求1. 一种多波段动目标光谱特征探测识别方法，具体为(1)将全视场划分为多个子视场，逐一扫描提取各子视场中的疑似目标；(2)对相邻子视场的疑似目标进行坐标关联以确定全视场内存在的感兴趣目标，所述感兴趣目标当前坐标位置记为Tn' (xkn, ykn)，η = 1,2,3……，N，N为感兴趣目标个数；(3)计算各感兴趣目标的速度 x , 八ヽΓ，k表示目标从起始点U0n，y0n)运动到坐标Ukn，ykn)的帧数，f为长波红外图像的帧频；(4)计算所有感兴趣目标的平均速度，依据平均速度进行判断，若感兴趣目标为静止或慢速运动类型，则选择常规模态；若感兴趣目标为快速运动类型，则选择快响应模态；若感兴趣目标为时变类型，则选择专注模态；所述常规模态具体为对各感兴趣目标依据从左到右、从上往下的順序逐一进行跟踪及测谱所述快响应模态具体为对各感兴趣目标按照优先准则进行排序，依序逐一进行跟踪及测谱；所述优先准则为 优先级从高到低依次为i处在光轴中心指向范围的边界附近，正向边界外运动的目标； 处于光轴指向范围的内部，正向边界移动的目标； iii向光轴指向范围内侧移动的目标； iv在视场内静止不动的目标；同一优先级的目标排序时遵循原则运动速度快的目标优先測量，超出跟踪范围的目标放弃測量；所述专注模态具体为持续对某感兴趣目标进行跟踪及测谱；(5)对测谱得到的目标光谱作补偿矫正；(6)将补偿矫正后的目标光谱与光谱指纹库进行匹配实现识別。2.实现权利要求1所述方法的装置，包括ニ维步进扫描跟踪转镜O)、分光镜(3)、长波红外镜头组(4)、长波红外成像単元( 、近/短/中波红外镜头组(6)、多波段光谱测量单元(7)和运算\控制单元⑶；所述ニ维步进扫描跟踪转镜( 将目标红外光反射后至所述分光镜(3)，所述分光镜(3)将所述红外光中的长波红外光透射至所述长波红外镜头组G)，所述长波红外镜头组(4)对所述长波红外光聚焦，聚焦后入射所述长波红外成像単元( 成像；所述分光镜(3) 将所述红外光中的近、短、中波红外光反射至所述近/短/中波红外镜头组(6)，所述近\短 \中波红外镜头组(6)对所述近、短、中波红外光聚焦，聚焦后经光纤入射所述多波段光谱测量单元(7)测谱；所述长波红外成像単元(5)的成像结果和所述多波段光谱测量単元 (7)的测谱数据传送给运算\控制单元(8)；所述运算\控制单元(8)，控制ニ维步进扫描跟踪转镜2扫描全视场提取各子视场中的疑似目标；对相邻子视场的疑似目标进行坐标关联以确定全视场内存在的感兴趣目标，其当前坐标位置记为Tn' (xkn, ykn)，η = 1,2,3……，N，N为感兴趣目标个数；1 Χι计算各感兴趣目标的速度3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，将所述装置置于壳体(12)内，所述壳体 (12)上开有红外透射窗口(1)，目标红外光透过所述红外透射窗口(1)入射所述二维步进扫描跟踪转镜(2)。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述壳体(1 上还设有触控显示屏 (10)、壳体内部环境监视器和系统运行状态显示灯(11)。5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述多波段光谱测量单元(7)为双探测器的傅里叶红外光谱测量单元。全文摘要本专利技术提供了一种多波段动目标光谱特征探测识别方法，具体为通过子视场扫描和目标关联确定视场中的感兴趣目标，计算各感兴趣目标的速度，根据速度快慢分常规、快速响应、专注三种模态对视场中的感兴趣目标进行跟踪及测谱，最后对目标光谱进行在线补偿矫正和目标谱特征识别。本专利技术还提供了实现上述方法的装置，包括二维步进扫描跟踪转镜、分光镜、长波红外镜头组、长波红外成像单元、近/短/中波红外镜头组、多波段光谱测量单元和运算\控制单元。本专利技术可用于多个时\空变对象目标的多波段多维度智能化探测识别，响应时间短、性价比高，显著提高时/空变对象目标光谱特征探测识别的效率。文档编号G01J3/28GK102564589SQ201110430969公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日专利技术者付平, 刘祥燕, 张伟, 张天序, 方正, 李 浩, 李高飞, 杨卫东, 边小勇 申请人:华中科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张天序，方正，刘祥燕，张伟，付平，边小勇，李浩，李高飞，杨卫东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。