[发明专利]一种利用光学遥感卫星进行目标跟踪的方法

权利要求书

1.一种利用光学遥感卫星进行目标跟踪的方法，利用所述光学遥感卫星拍摄得到多张遥感图像，所述多张遥感图像组成遥感图像序列，其特征在于，所述方法包括：

S1，对所述遥感图像序列进行预处理，得到预处理后的图像序列；

S2，对所述预处理后的图像序列进行筛选，以筛选出多张目标图像，所述目标图像包括至少一个目标和/或至少一个与所述目标相似的伪目标；

S3，将所述多张目标图像中的同一目标或同一伪目标进行关联，得到多条位置轨迹，其中，所述多条位置轨迹包括目标位置轨迹或伪目标位置轨迹；

S4，计算所述多条位置轨迹之间的离散Frechet距离，根据多条位置轨迹之间的离散Frechet距离之和，确定出所述多条位置轨迹中的目标位置轨迹，包括：计算每条位置轨迹与其他位置轨迹之间的离散Frechet距离之和，若所述离散Frechet距离之和明显高于多数位置轨迹所对应的离散Frechet距离之和，则确定该位置轨迹为所述目标位置轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4之前还包括：

将所述多条位置轨迹换算为多条海面速度轨迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述多条位置轨迹换算为多条海面速度轨迹，具体为通过换算公式将所述多条位置轨迹换算为多条海面速度轨迹，其中，所述换算公式包括：

其中，v为所述多条海面速度轨迹组成的海面速度轨迹矩阵，k为所述遥感图像中每一像素对应的海面实际距离，T为拍摄所述遥感图像序列所需时长，D为所述多条位置轨迹组成的位置轨迹矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4具体为：

S41，计算所述多条海面速度轨迹之间的离散Frechet距离矩阵；

S42，对所述离散Frechet距离矩阵进行归一化处理，得到归一化Frechet距离矩阵；

S43，计算每条海面速度轨迹与其他海面速度轨迹之间的离散Frechet距离之和，根据所述离散Frechet距离之和确定所述目标的运行轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体为：

根据所述目标的几何特征对所述预处理图像序列进行筛选，以得到多张包括所述目标和伪目标的图像，其中，所述几何特征包括像素点数、长度、宽度或长宽比中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中采用最邻近方法、联合概率数据关联方法或多假设跟踪方法中的一种和/或多种将所述多张目标图像中的同一目标或同一伪目标进行关联。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括根据预设条件识别所述图像中的目标和/或伪目标。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：

其中，z(k)为k时刻所述图像中目标和伪目标的位置矩阵，z(k+1)为(k+1)时刻所述图像中目标和伪目标的位置矩阵，为通过k时刻对(k+1)时刻所述目标和参照目标的预测位置矩阵，S(k+1)表示(k+1)时刻的新息协方差矩阵，γ由χ²分布表获得，上角标T为矩阵转置标识。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11，对遥感图像序列进行降噪处理；

S12，对所述降噪处理后的图像进行图像增强处理，并进行二值化处理；

S13，对所述二值化处理后的图像进行膨胀处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述二值化处理包括：

其中，B(x，y，n)为所述遥感图像序列中第n幅图像经过二值化处理后坐标为(x，y)的值，F(x，y，n)为所述遥感图像序列中第n幅图像二值化处理前坐标为(x，y)的值，F_TH为对图像进行二值化处理的临界阈值。