[发明专利]一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法和系统

权利要求书

1.一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1采集图像数据并进行图像预处理、星像提取和天文定位；

S2通过三维霍夫变换对步骤S1提取到的星像中暗弱移动目标进行检测。

2.根据权利要求1所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述图像预处理包括本底改正、暗流改正和平场改正。

3.根据权利要求1所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述星像提取包括非拖长星像的时间提取、位置提取、流量提取和信噪比提取。

4.根据权利要求1所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述天文定位具体为：使用已知参考星表中恒星坐标为标准，确定像素坐标系和天球坐标系之间的转换关系，进而解算出目标实际空间位置。

5.根据权利要求1所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述通过三维霍夫变换对暗弱移动目标进行检测主要包括以下步骤：

S21构建点云；

S22进行三维霍夫变换得到点云中目标的运动轨迹直线方程；

S23对步骤S22中得到的轨迹直线方程进行测评。

6.根据权利要求5所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述构建点云具体为：以所有提取目标的赤经赤纬坐标作为点云横纵坐标，以时间作为Z轴构建点云。

7.根据权利要求5所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述进行三维霍夫变换得到点云中目标的运动轨迹直线方程具体为：在三维空间X-Y-Z中定义一条直线，所述直线描述为：其中定义一个通过原点并垂直于上述直线的平面，定义x′和_y′为平面自身的2D坐标框架中直线和平面的交点坐标，即将原坐标X-Y平面绕原点旋转到X′-Y′平面，所得旋转矩阵根据直线方向矢量为：

从直线上的任意点出发，进行变换：

得到：

和方向矢量

此时可以用两个参数x′和y′表示，设置步长dx将X′和Y′离散，得到X′-Y′平面被离散为一个个面单元格其中i∈N₂，j∈N₃，利用B、X′、Y′构建参数空间，将点云输入到参数空间中，输入的任意点坐标(x₀，y₀，z₀)利用转换矩阵转换为(x′₀，y′₀，z′₀)，在参数空间中代表这些单元格，其中k∈N₁，i₀∈N₂，j₀∈N₃且由于点(x₀，y₀，z₀)没有确切方向，所以即点(x₀，y₀，，z₀)在参数空间中为这些单元格各投票一次，在参数空间中每个单元格其中k∈N₁，i∈N₂，j∈N₃，代表一条直线，找出得票最高的单元格，确定与之相对应的直线参数，然后回到点云中查找所有到直线距离小于单元格宽度的点，用最小二乘法拟合通过所有点的最佳直线，从参数空间中删掉这些点，重复上述操作直到直线包含的点少于设定参数时停止迭代。

8.根据权利要求5所述一种基于霍夫变换的移动目标提取图像处理方法，其特征在于，所述对轨迹直线方程进行测评具体为：利用直线方程找到直线上目标点，对目标点以时间进行插值、剔除在视场外的插值点、搜索插值点附近的目标点；通过目标点的状况对直线进行决策判断直线真假；输出可靠直线上的目标点。