强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法与流程

技术特征：

1.一种强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用强天光背景及天体目标的形态差异，分别建立与强天光背景相对应的天光背景信号超完备字典和与天体目标相对应的光斑信号超完备字典；

其中，天光背景信号超完备字典仅能稀疏表示强天光背景的天光背景信号，光斑信号超完备字典仅能稀疏表示天体目标的光斑信号；

2)获得强天光背景下的自适应光学天体目标的实测图像，将实测图像在建立的天光背景信号超完备字典和光斑信号超完备字典中分别对实测图像进行稀疏分解，分别计算实测图像在天光背景信号超完备字典和光斑信号超完备字典中的分解原子d_i，并得到分解系数

3)重构图像原子其中，D_gaussian为高斯字典，为分解系数；

4)求解图像原子的残差

5)计算残差的均方值，并设定阈值T；将残差的均方值与阈值T进行比较，来判断该图像原子属于光斑信号还是天光背景信号，以提取天体目标、去除强天光背景；

若残差的均方值小于阈值T，则判断该图像原子属于光斑信号；

若残差的均方值大于阈值T，则判断该图像原子属于天光背景信号。

2.根据权利要求1所述的强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于：所述光斑信号超完备字典，其建立步骤为，

采用二维高斯模型构建表示光斑信号超完备字典的矩阵D，将样本图像展开为样本数目为n个的m²×1的一维列向量，将全部的列向量构建为一个矩阵，1≤i≤n，m为字典原子的尺寸，n分解系数的个数，其中，每一列s_i为光斑信号超完备字典中的一个原子。

3.根据权利要求1所述的强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于：所述天光背景信号超完备字典，其建立步骤为，选取不同信噪比、不同强度的天光背景的原始图像，从原始图像中选取任意一帧图像的四个边角区域，将四个边角区域的灰度值求平均值得到平均天光背景图像子图像，选取在平均天光背景图像子图像中的背景原子来构建天光背景信号超完备字典。

4.根据权利要求1所述的强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于：所述步骤1)，还包括对天光背景信号超完备字典和光斑信号超完备字典在样本图像序列中分别进行训练。

5.根据权利要求1所述的强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于：所述步骤2)中的对实测图像进行稀疏分解，具体为，将实测图像依次划分成N×N个图像子块，分别在天光背景信号超完备字典和光斑信号超完备字典中提取各图像子块的分解原子d_i，并得到分解系数

6.根据权利要求1所述的强天光背景下的自适应光学天体目标的检测方法，其特征在于：所述分解系数的计算表达式为，

$\widehat{{\mathrm{\α}}_i}=\underset{A}{\mathrm{argmin}}\left|\right|d_i-D_0\·A\left|{|}_2^{2}subjectto\right|\left|A\right|{|}_0\≤k_0,$

其中，D₀为天光背景信号超完备字典或光斑信号超完备字典，A为系数矩阵，k₀为系数阈值。