[发明专利]一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法与系统

说明书

本发明涉及一种目标识别方法与系统，具体涉及一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法与系统，解决传统的光谱伪装物识别需要确认伪装物的光谱特征，多波段光谱特征在伪装物识别方面有难度，且伪装物和自然背景往往具有异物同谱的现象，使伪装物难以识别的技术问题。本发明基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，可以同时获取目标的偏振光谱信息，提高目标的识别准确率。该系统包括转台、设置在转台上的偏振多光谱相机、图像处理模块以及图像分析识别模块；转台与偏振多光谱相机分别与外部控制模块连接；偏振多光谱相机与图像处理模块的输入端连接；图像处理模块的输出端与图像分析识别模块连接。

技术领域

本发明涉及一种目标识别方法与系统，具体涉及一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法与系统。

背景技术

目标识别在日常生活建设和国家安全防卫领域都具有重要作用，如何提高目标识别的准确率是目标识别的重要研究方向。自然背景复杂多变，且目标特征多样又有相似性，无疑增加了目标识别的难度。传统的多光谱识别受环境影响大，且光谱波段少、获取信息量小，随着探测技术的发展，多光谱识别逐步提升到获取光谱数据、偏振数据及偏振光谱数据的程度。

偏振光谱探测是近些年来广受关注的新型对地探测手段，偏振态是电磁波固有属性，地球或者大气中的目标在反射或散射电磁波时都会产生由自身状态决定的偏振特性，并且目标的各种信息都包含在这些偏振特性中。偏振光谱图像包含了空间、光谱、偏振等多维信息，兼具光谱图像和偏振图像的特点和优势，而且偏振光谱图像中包含更多的目标信息，能够增加目标和背景的对比度，提升目标的检测能力，并适用于复杂背景的地物检测。

伪装物的伪装原理是利用光谱伪装使得外表纹理或色彩与背景相似，因此伪装物和自然背景往往具有异物同谱的现象，为伪装物的识别带来困难；传统的光谱伪装物识别往往需要确认伪装物的光谱特征，多波段光谱特征在伪装物识别方面有难度，而伪装物作为人造物与自然背景在表面粗糙度和含水量上有差异，使得两者在偏振特征参量上差异明显。

发明内容

本发明的目的是解决传统的光谱伪装物识别需要确认伪装物的光谱特征，多波段光谱特征在伪装物识别方面有难度，且伪装物和自然背景往往具有异物同谱的现象，使伪装物难以识别的技术问题，而提供一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法与系统，可以同时获取目标的偏振光谱信息，提高目标的识别准确率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于偏振光获取与波段运算的伪装物识别方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1：获取目标场景的原始偏振光谱图像；

步骤2：将原始偏振光谱图像分离并重构，获得不同偏振方向对应的偏振高光谱图像；

步骤3：计算步骤2所得的偏振高光谱图像的偏振参量；

步骤4：利用红色波段与近红外波段的偏振参量计算NDVI指数，获得NDVI指数图像；

步骤5：对NDVI指数图像进行二值化，获得二值化图像；

步骤6：对二值化图像进行腐蚀运算与膨胀运算，获得伪装物识别后的目标物和背景。

进一步地，步骤1具体为：

将基于线性渐变滤光片的偏振多光谱相机固定在转台的转轴中心位置，确定位移像元个数s,根据位移像元个数s调整转台的转速和旋转角度；再利用偏振多光谱相机获取目标场景的M张原始偏振光谱图像，其中s为2的倍数，M为大于等于1的整数。

进一步地，步骤2具体为：