[发明专利]一种基于遥感平台的空中动目标序列图像仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于遥感平台的空中动目标序列图像仿真方法，使提取出的动目标特性更加真实，生成一张纯黑底图；在图中添加已设的目标轨迹，将目标轨迹的初始点作为当前点M_g；制备动目标模板并选定一副背景图像，距离V1的选取一点M_g+1，计算算点M_g+1处的航向角；将动目标模板放置距离点M_g+1处，并旋转至与点M_g+1处的航向角一致后保存；将保存好的动目标模板的中心点放置到背景图像中的点M_g+1位置处；对于动目标模板中的灰度值大于或等于0的像素进行相应处理，进而可获得动目标的仿真图序列。

技术领域

本发明属于图像处理与航空航天技术领域，具体涉及一种基于遥感平台的空中动目标序列图像仿真方法。

背景技术

遥感图像仿真是一种利用计算机模拟生成真实可见光场景图像的技术。由于被广泛的应用于国防、军事及航天航空等领域，所以受到了越来越多国内外人员的重视。随着计算机硬件的不断更新和计算机图形学的发展，利用计算机模拟生成可见光场景图像，已经成为了原始图像获得的一个重要渠道。利用计算机模拟生成的可见光场景图像，可以作为可见光成像制导等仿真系统的原始图像输入，从而可以降低这些系统的研发成本，缩短研发周期，提高研发效率。但遥感图像中包含动目标的真实序列图像很难获得，如何得到近似真实场景的带动目标的遥感序列图像，是迫切需要解决的问题。

为了能在遥感图像中检测提取出空中动目标，从而进行空中动目标跟踪或识别等一系列操作，所以我们对带目标轨迹的序列图进行仿真。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于遥感平台的空中动目标序列图像仿真方法，该方法为遥感图像动目标检测技术提供了大量近似真实的序列图像，使提取出的动目标特性更加真实。

实现本发明的具体步骤如下：

步骤一：生成一张纯黑底图；在所述纯黑底图中添加已设的目标轨迹，将目标轨迹的初始点作为当前点M_g；

步骤二：利用拍摄的真实可见光目标图像制备动目标模板，选定一副真实拍摄的背景图像，其中，除动目标本身外，动目标模板的其余部分的灰度值均为0；

步骤三：在目标轨迹中选取与当前点M_g距离V1的点，记为点M_g+1，计算点M_g+1处的航向角；其中，V1为根据相机成像帧频确定的帧间移动距离；将动目标模板放置在纯黑底图的点M_g+1处，并旋转至与点M_g+1处的航向角一致后保存；

本步骤中计算点M_g+1处的航向角的步骤为：利用最小二乘拟合，获得点M_g+1处的拟合直线，利用拟合直线的斜率，通过反三角函数获得拟合直线与水平线的夹角α，α作为航向角；

步骤四：利用降采样方法，将所选的背景图像与步骤四旋转后的动目标模板均降采样到仿真所需分辨率；将保存好的动目标模板的中心点放置到背景图像中的点M_g+1位置处；对于动目标模板中的灰度值大于0的像素，用动目标模板的灰度值替换背景图像对应像素的灰度值，对于动目标模板中的灰度值等于0的像素，背景图像对应像素的灰度值不变，从而合成一张仿真图；

步骤五：根据遥感平台的振动特性，对合成的仿真图添加随机晃动量；

步骤六：将点M_g+1的位置作为当前点M_g，重复步骤三-六直到目标轨迹遍历完，获得遥感平台的空中动目标的仿真图序列。

有益效果：