[发明专利]一种基于凸壳计算的末段目标瞄准点选择方法

摘要

本发明公开了一种基于凸壳计算的末段目标瞄准点选择方法，属于目标探测技术领域。本方法将计算几何中覆盖问题解决方法应用于目标探测瞄准点选择中，通过构造凸壳，该凸壳是可以完全覆盖目标区域的凸多边形，根据该凸多边形可精确实时地确定目标瞄准点。本方法可以根据目标机动导致的姿态变化，实时更新凸壳，覆盖目标区域，获得精确的瞄准点，确保瞄准点在目标区域内，避免脱靶，具有较强的灵活性和实用性。由于利用构造凸壳的方法进行目标区域覆盖，不需要模板匹配和精确的轮廓提取，具有计算复杂度小，运算速度快的特点，同时降低了对探测器性能的要求。

主权项

一种基于凸壳计算的末段目标瞄准点选择方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、通过探测器获取目标图像；步骤二、对获取的目标图像进行预处理，并对处理后的图像进行角点坐标提取；步骤三、利用步骤二提取出的角点坐标，利用实时凸壳计算方法构造凸多边形；构造方法如下：首先，针对经步骤二提取的角点坐标p₁(x₁,y₁),p₂(x₂,y₂),...,p_n(x_n,y_n)，将所有n(n≥3)个点存入集合S中，构成点集序列，且|S|≥3；当|S|＝3时，认为集合S中3点为凸壳顶点，连接3点获得一个凸多边形；当|S|＞3时，计算角点横坐标集合{x₁,x₂,...,x_n}的最大值、最小值，确定相应的角点，分别记为M₁、M₂；同时，计算角点纵坐标集合{y₁,y₂,...,y_n}的最大值、最小值，确定相应的点，分别记为M₃、M₄；所述横坐标、纵坐标的最大、最小值均只有一个；横坐标最大、最小值分别代表了水平方向上的最大、最小值点，纵坐标最大、最小值分别代表了垂直方向上的最大、最小值点；然后，剔除异常值点，具体方法为：设凸壳相邻顶点坐标差最大值为Δ_max；对于上述步骤中所选取的最值点，与其相邻的次最值点比较，如果判定所选择的最值点不是目标图像点，而是背景干扰或假目标回波，则用取代M_i；所述Δ_max根据实际情况需要进行选择设定；之后，采用M₁,M₂,M₃,M₄构造四边形；设该四边形为点集S的子集S'的一个凸壳，记为CH(S')，当集合时，则CH(S')为凸壳顶点集合；当集合时，在集合S‑S'中取点p₀；若p₀∈CH(S')，说明p₀是CH(S')内的点，其不能作为所求凸壳的顶点，删去p₀，此时取下一个点继续进行判断，直至找到合适的p₀满足或集合时结束运算；若判断p₀是否为凸壳顶点，如果p₀不满足凸壳顶点条件，则删去p₀，取下一个点继续进行判断，直至找到满足凸壳顶点条件的p₀，或集合时结束运算；如果p₀满足凸壳顶点条件，则使用p₀构成新的凸壳CH(S'∪{p₀})，S'←S'∪{p₀}，即用集合S'∪{p₀}取代原有集合S'，而后执行上述构造四边形和凸壳顶点判断过程，最终得到凸壳顶点集合S_i(i＝1,2,...,n)，该集合也是一个点集序列；步骤四、根据凸多边形的顶点坐标划分三角形，通过求每个三角形的质心，最终得到覆盖目标区域的凸多边形的质心，该质心即为该时刻目标瞄准点。