一种利用村落地标群识别定位建筑物的方法技术

技术编号:9872741 阅读:198 留言:0更新日期:2014-04-04 06:34
本发明专利技术公开了一种利用村落地标群识别定位建筑物的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)从卫星图片中选取包括目标建筑物和村落群的正视影像图,依据规划好的航路,选取候选村落;(2)生成村落地标群参考图,建立候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系;(3)获取一帧实时图,对参考图进行透视变换,建立候选村落的约束关系库;(4)根据步骤(3)得到的约束关系库,在实时图中确定选定村落;(5)推算出目标建筑物在实时图中的位置,初步定位实时图中包含目标建筑物的局部感兴趣区;(6)在局部感兴趣区进行基于模板匹配的建筑物目标识别。该方法定位快、虚警率低、可靠性高,为飞行器前视导航时捕获与定位地面建筑物提供关键技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于成像自动目标识别
,更具体地,涉及。
技术介绍
任何飞行器在飞行前,在地面准备阶段都是要做航路规划的,这是一个基本的前体条件,然后才按照规定的航路导航飞行。在实际的飞行过程中,由于飞行器惯性导航定位的偏差,造成飞行航线的偏差,进而引起飞行器机载成像传感器光轴指向的偏差。因而目标图像可能并不在视场的中心,相对于中心可能偏左也可能偏右,可能偏上也可能偏下,导致真正的目标位置跟预计的导航位置可能有角偏差。如果只是借助于惯性导航装置来将飞行器导航到预定的目标位置,将会由于上述偏差的存在而变得异常困难。在图像匹配导航技术诞生以后,通过下视景象匹配来导航曾被广泛采用,但由于该技术在匹配过程中对于场景唯一性的要求比较高,也就是说,如果相似场景重复出现的话,导航到预定的目标就会有困难。为了解决这一困难,诞生了新型的导航技术,即前视成像导航技术,通过光学传感器的前视成像目标识别来纠正导航偏差。许多有战略意义的人工建筑在农村地区,比如机场、导弹阵地等,这些建筑在实战中都会有掩饰措施,或者由于距离较远、光照条件不好、天气环境恶劣等因素,导致其相对于其所在的农村地区场景,特征不显著而不足以作为识别判据,因此,直接检测定位识别是不可行的。而一般的前视目标识别导航方法都是采取直接识别目标来纠正实际飞行航路与规划航路的偏差,因此,用这种方法定位立体建筑物是不可能或不可靠的。为了解决这一导航定位难题,必须专利技术新的定位识别方法。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了,能有效解决动平台条件下,待识别建筑物光学成像特征不显著时,识别定位可靠性差的问题,定位快,且虚警率低、可靠性高,为飞行器前视导航时捕获与定位地面建筑物提供关键技术。为实现上述目的,本专利技术提供了,其特征在于,包括如下步骤:(1)从卫星图片中选取包括目标建筑物和村落群的正视影像图,依据规划好的航路,选取其中数个有完整区域的村落作为候选村落;(2)生成村落地标群参考图,在村落地标群参考图中建立候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系;(3)获取一帧实时图,对村落地标群参考图进行透视变换,在透视变换结果图像中建立候选村落的约束关系库;(4)根据步骤(3)得到的约束关系库,在所获得的每一帧实时图中确定属于候选村落的选定村落;(5)根据步骤(2)得到的候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系和步骤(4)得到的选定村落,推算出目标建筑物在实时图中的位置,初步定位实时图中包含目标建筑物的局部感兴趣区;(6)在步骤(5)得到的局部感兴趣区进行基于模板匹配的建筑物目标识别,最终完成对建筑物的定位识别。优选地,所述候选村落为4~7个。优选地,所述步骤(2)进一步包括如下步骤:(2-1)生成村落地标群参考图;(2-2)在参考图中,计算直线VT与ON的夹角β以及线段VT的长度Lvt,其中,V为候选村落地标群中心点,T为目标建筑物中心点,O为卫星中心坐标点,ON为以O为起点朝正北方向所作的直线,候选村落地标群中心点为候选村落区域形心坐标的平均值。优选地,所述步骤(3)进一步包括如下步骤:(3-1)获取一帧实时图,根据实时图的实时成像行数、实时成像列数以及动平台的飞行保障参数,计算地标群约束中心点在前视图中的位置坐标,对村落地标群参考图进行透视变换;(3-2)在透视变换效果图中计算各村落区域形心坐标,从中任选三个村落作为一个组合确定一个三角形,共有C3个三角形,计算每个三角形的最长边长Lmxk和对角Z Ω,,建立候选村落的约束关系库本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用村落地标群识别定位建筑物的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)从卫星图片中选取包括目标建筑物和村落群的正视影像图,依据规划好的航路,选取其中数个有完整区域的村落作为候选村落;(2)生成村落地标群参考图,在村落地标群参考图中建立候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系;(3)获取一帧实时图,对村落地标群参考图进行透视变换,在透视变换结果图像中建立候选村落的约束关系库;(4)根据步骤(3)得到的约束关系库,在所获得的每一帧实时图中确定属于候选村落的选定村落;(5)根据步骤(2)得到的候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系和步骤(4)得到的选定村落,推算出目标建筑物在实时图中的位置,初步定位实时图中包含目标建筑物的局部感兴趣区;(6)在步骤(5)得到的局部感兴趣区进行基于模板匹配的建筑物目标识别,最终完成对建筑物的定位识别。

【技术特征摘要】
1.一种利用村落地标群识别定位建筑物的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)从卫星图片中选取包括目标建筑物和村落群的正视影像图,依据规划好的航路,选取其中数个有完整区域的村落作为候选村落; (2)生成村落地标群参考图,在村落地标群参考图中建立候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系; (3)获取一帧实时图,对村落地标群参考图进行透视变换,在透视变换结果图像中建立候选村落的约束关系库; (4)根据步骤(3)得到的约束关系库,在所获得的每一帧实时图中确定属于候选村落的选定村落; (5)根据步骤(2)得到的候选村落区域与目标建筑物之间的约束关系和步骤(4)得到的选定村落,推算出目标建筑物在实时图中的位置,初步定位实时图中包含目标建筑物的局部感兴趣区; (6)在步骤(5)得到的局部感兴趣区进行基于模板匹配的建筑物目标识别,最终完成对建筑物的定位识别。2.如权利要求1所述的利用村落地标群识别定位建筑物的方法,其特征在于,所述步骤(I)中,所述候选村落为4~7个。3.如权利要求1或2所述的利用村落地标群识别定位建筑物的方法,其特征在于,所述步骤(2)进一步包括如下步骤: (2-1)生成村落地标群参考图; (2-2)在参考图中,计算直线VT与ON的夹角β以及线段VT的长度Lvt,其中,V为候选村落地标群中心点,T为目标建筑物中心点,O为卫星中心坐标点,ON为以O为起点朝正北方向所作的直线,候选村落地标群中心点为候选村落区域形心坐标的平均值。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:张天序彭凡张力药珩鲁岑俞鹏先魏亚勋黄怡宁
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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