[发明专利]一种红外线阵相机点目标搜索系统、控制方法及应用

权利要求书

1.一种红外线阵相机点目标搜索系统，其特征在于，所述红外线阵相机点目标搜索装置设置有：

一维并行搜索和杂波抑制装置；

所述一维并行搜索和杂波抑制装置输出端连接有形态学运算装置，所述形态学运算装置输出端连接有点目标检测装置。

2.如权利要求1所述的红外线阵相机点目标搜索系统，其特征在于，所述维并行搜索和杂波抑制装置设置有成像数据分配器、并行数据处理器和参数修正器。

3.如权利要求1所述的红外线阵相机点目标搜索系统，其特征在于，所述杂波抑制装置设置有目标膨胀运算器。

4.如权利要求1所述的红外线阵相机点目标搜索系统，其特征在于，所述点目标检测装置设置有存储器、运算器和判断器。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述红外线阵相机点目标搜索系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

第一步，构建M个红外线阵探测器子模块，每个探测器子模块包含N个像元，探测器拼接后应用于红外相机；

第二步，启用含M个红外线阵探测器的红外相机，对目标成像并实时获取扫描行数据；

第三步，一维并行搜索和杂波抑制模块对数据实时处理：

1)由成像数据分配单元预设K条并行处理支路，扫描行数据每1行分成K块，K的取值小于M×N，且能被M*N整除；

2)在每条并行处理支路上，按预设滑窗尺寸1×L，沿着扫描方向，每滑动一次计算一次阈值Thi，将L/2处的像素点的量化值Pi与之比较，若大于等于Thi则保留原始量化值，若小于Thi则置为0；

阈值Thi的计算公式为：Thi＝α+β×γ；

其中α为L滑窗内对应的像素点量化值的平均值，β为L滑窗内对应的像素点量化值的均方根，γ为加权系数；

3)计算完成1次滑窗后，滑窗沿像元方向移动1个像元，再次重复2)的计算；

4)在K条支路上，并行完成M×N/K次移动和计算后，在所有支路上，将1×L滑窗，沿着扫描方向移动1个像元，再次重复2)的计算，直到扫描行结束；

第四步，将每次滑窗运算的结果，无论向扫描方向还是向像元方向，若检测到目标，则通过形态学计算，按5×5膨胀目标点；

第五步，在9×9的区域内计算目标质心(X0,Y0)：

其中(Xi，Yi)为数据中第i列，第j行像素的坐标，P(Xi，Yi)为数据中第i列、第j列像素的量化值，m＝8，n＝8，用于对9×9的区域计算；

第六步，记录目标质心坐标和质心点的量化值到缓存区1，并写入存储器1。

第七步，完成一帧数据F1的实时处理后，统计目标点数量，参数修正单元更新下一帧的滑窗大小为L*2，γ也视情况更新；

第八步，继续S3对新一帧F2的计算，同时将上一帧F0的存储数据导入缓冲区2，与当前帧F1存储数据进行质心坐标比对计算，计算质心距离：

D_i＝|(X_i,Y_i)-(X'_p,Y'_q)|；

第九步，当质心距离Di满足下列式子时，判断为击中1次目标；

D_i≤v·T/(H·r)+η；

其中，v为飞行器飞行速度，T为帧时，H为飞行高度，r为相机角分辨率。η为光机系统畸变修正值；

第十步，从第一步开始迭代运行，开辟缓存区的数量与连续帧间处理的帧数F设置相同；当连续三次以及三次以上判断击中目标时，标记目标的质心和量化值，送后处理模块。

6.一种探测火山的方法，其特征在于，所述探测火山的方法使用权利要求1～4任意一项所述红外线阵相机点目标搜索系统。

7.一种探测地热的方法，其特征在于，所述探测地热的方法使用权利要求1～4任意一项所述红外线阵相机点目标搜索系统。

8.一种探测地下水的方法，其特征在于，所述探测地下水的方法使用权利要求1～4任意一项所述红外线阵相机点目标搜索系统。