一种探测目标的信息抽取方法及系统与流程

本发明涉及目标探测技术领域，尤其涉及一种探测目标的信息抽取方法及系统。

背景技术：

在目标探测技术中，探测目标通常具有多维度信息，例如，目标的多维度信息可以包括：位置、速度、尺寸和形状等。探测系统可以通过抽取探测目标的信息的离散信息，根据抽取的信息的离散信息，重构探测目标的信息，实现对探测目标检测、定位、跟踪和识别等。

对探测目标的信息进行抽取时，仅抽取探测目标单维度信息，不足以形成较好的探测能力，所以需要对探测目标的多维度信息进行抽取，但是，实际抽取过程中，抽取的维度过多会造成信息冗余，抽取的维度过少则不足以精确地重构探测目标的信息。并且，目前，仅有针对时域的信息的信息抽取方法，而对于空域等其他域的信息抽取，缺少合理有效的信息抽取方法。所以，如何准确对探测目标的多维度信息进行抽取是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种探测目标的信息抽取方法及系统，以解决如何准确对探测目标的多维度信息进行抽取的问题。

第一方面，本发明提供了一种探测目标的信息抽取方法，该信息抽取方法包括：确定探测目标待抽取的目标信息和目标域；建立所述目标信息的描述模型，所述描述模型为在所述目标域中，使用所述目标信息描述所述探测目标的关系式；根据所述描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；根据所述目标函数和所述约束条件，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取。

进一步，建立所述目标信息的描述模型的过程，具体包括：使用下述关系式，建立所述目标信息的描述模型；

其中，χ表示所述目标信息，表示所述目标域。

进一步，根据所述描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件的过程，具体包括：使用下述关系式，建立所述目标函数；

其中，z＝{z1,z2,z3l}表示在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息，z1,z2,z3l均为集合z中包含的所述目标信息的离散信息；表示重构信息，即根据z重构的所述探测目标的信息；表示所述描述模型；表示所述重构信息与所述描述模型之间的互信息；

使用下述关系式，建立所述约束条件；

i(zi,zj)＜d0,i,j＝1,2,3,ki≠j；

其中，zi和zj均表示所述集合z中包含的所述目标信息的离散信息；i(zi,zj)表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息；d0表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息的阈值。

进一步，根据所述目标函数和所述约束条件，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取的过程，具体包括：求解由所述目标函数和所述约束条件构成的优化问题，得到在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后的信息。

进一步，该信息抽取方法还包括：根据在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息重构所述探测目标的信息。

第二方面，本发明提供了一种探测目标的信息抽取系统，该信息抽取系统包括：确定模块，用于确定探测目标待抽取的目标信息和目标域；第一建立模块，用于建立所述目标信息的描述模型，所述描述模型为在所述目标域中，使用所述目标信息描述所述探测目标的关系式；第二建立模块，用于根据所述描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；信息抽取模块，用于根据所述目标函数和所述约束条件，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取。

进一步，所述第一建立模块具体用于：使用下述关系式，建立所述目标信息的描述模型；

其中，χ表示所述目标信息，表示所述目标域。

进一步，所述第二建立模块具体用于：使用下述关系式，建立所述目标函数；

其中，z＝{z1,z2,z3l}表示在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息，z1,z2,z3l均为集合z中包含的所述目标信息的离散信息；表示重构信息，即根据z重构的所述探测目标的信息；表示所述描述模型；表示所述重构信息与所述描述模型之间的互信息；

使用下述关系式，建立所述约束条件；

i(zi,zj)＜d0,i,j＝1,2,3,ki≠j；

其中，zi和zj均表示所述集合z中包含的所述目标信息的离散信息；i(zi,zj)表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息；d0表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息的阈值。

进一步，所述信息抽取模块具体用于：求解由所述目标函数和所述约束条件构成的优化问题，得到在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后的信息。

进一步，该信息抽取系统还包括：信息重构模块，用于根据在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息重构所述探测目标的信息。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供了一种探测目标的信息抽取方法及系统。该信息抽取方法中，首先根据探测目标的探测任务和探测系统的组成，确定探测目标待进行抽取的目标信息和目标域，然后建立在所述目标域中，使用所述目标信息描述探测目标的描述模型，之后，根据描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；最后，求解由信息抽取的目标函数和约束条件构成的优化问题，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取，得到目标信息的离散信息，从而实现了对探测目标在所述目标域中的多个维度的信息抽取。由此可知，本申请提供的一种探测目标的信息抽取方法，可以从多个维度抽取出完备、无冗余的探测目标的信息，从而可以实现在抽取的信息具有非相关性约束的条件下，得到重构的最优化探测目标的信息，进而可以为后续的探测任务和探测系统的设计提供指导。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取系统的结构框图。

具体实施方式

结合背景技术可知，现有技术中，仅有针对时域信息的抽取方法，对于空域等其他域的信息抽取，缺少合理有效的信息抽取方法，所以，目前对于探测目标的适用于不同域的多维信息抽取，没有较为统一的合适的解决方案。为了解决这一问题，本发明实施例提供了一种探测目标的信息抽取方法及系统。本申请提供的一种探测目标的信息抽取方法，可以从多个维度抽取出完备、无冗余的探测目标的信息，并且可以实现在抽取的信息具有非相关性约束的条件下，得到重构的最优化探测目标的信息，进而可以为后续的探测任务和探测系统的设计提供指导。

下面结合附图，详细介绍本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取方法及系统。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取方法的流程示意图。结合图1可知，该信息抽取方法包括：

步骤101、确定探测目标待抽取的目标信息和目标域。

具体实施时，可以根据探测目标的探测任务，确定探测目标待抽取的目标信息。例如，如果探测任务为检测探测目标，则对应的目标信息为探测目标的能量，利用不同时刻的能量判断探测目标是否存在；如果探测任务为跟踪探测目标，则对应的目标信息为探测目标的位置矢量，利用不同时刻的位置矢量对探测目标进行跟踪；如果探测任务为对探测目标的定位或识别等，则对应的目标信息为定位或识别等探测任务所需的探测目标的信息，此处不再一一列举。

此外，可以根据探测目标的探测任务对应的探测系统的组成，确定探测目标待进行信息抽取的目标域。例如，如果探测系统为单装系统，通常需要从时域(时间域)抽取探测目标的信息，则对应的目标域为时域；如果探测系统由广域分布的多个节点组成，通常需要从空域(空间域)抽取探测目标的信息，则对应的目标域为空域；如果探测系统所需的电磁信号由多个频率组成，通常需要从频域(频率域)抽取探测目标的信息，则对应的目标域为频域；此外，如果探测系统需要从时域和空域联合抽取探测目标的信息，则对应的目标域为时域-空域组成的联合域；以此类推，如果探测系统为其它类型的系统，均可以根据探测系统的需求确定目标域，此处不再赘述。

步骤102、建立探测目标的目标信息的描述模型。

其中，所述描述模型为在所述目标域中，使用所述目标信息描述所述探测目标的关系式。

具体实施时，可以使用下述关系式(1)，建立所述目标信息的描述模型：

关系式(1)中，χ表示所述目标信息，表示所述目标域。关系式(1)为描述模型的通用表达式，针对任意一个具体的探测目标的当前探测任务，均可以根据对应的目标信息和目标域，建立在该目标域中，使用该目标信息描述探测目标的关系式，将该关系式作为该探测目标的当前探测任务对应的目标信息的描述模型。

步骤103、根据所述描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件。

具体实施时，可以使用下述关系式(2)，建立信息抽取的目标函数：

关系式(2)中，z＝{z1,z2,z3l}表示在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息，z1,z2,z3l均为集合z中包含的所述目标信息的离散信息，也就是说，采用本申请提供的信息抽取方法，最后抽取得到的探测目标在所述目标域中的信息是由多个离散信息z1,z2,z3l构成的集合z，如果目标域为时域，则z为不同时刻采样获得的信息，如果目标域为空域，则z表示在空域的不同视角下采样得到的信息，如果目标域为频域，则z表示采用不同频率采样获得的信息，以此类推，如果目标域为其它域，则z表示其它域中对目标信息抽取后得到的信息，此处不再一一列举；表示根据z重构的所述探测目标的信息，定义为重构信息；表示所述描述模型；表示所述重构信息与所述描述模型之间的互信息，该互信息的数值越大，表示中蕴含的的信息越多，通过该互信息数值的最大化，可以获取到对应的最佳重构信息

需要说明的是，关系式(2)同样为信息抽取的目标函数的通用表达式，可以根据具体的探测目标，以及探测任务和探测系统的组成，将关系式(2)设置为相应的具体形式。

根据信息论的理论可知，两个变量之间的互信息越小，表明这两个变量之间的相关性越少，基于此，可以使用下述关系式(3)，建立信息抽取的约束条件：

i(zi,zj)＜d0,i,j＝1,2,3,ki≠j(3)

关系式(3)中，zi和zj均表示所述集合z中包含的所述目标信息的离散信息；i(zi,zj)表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息；d0表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息的阈值。

同样需要说明的是，关系式(3)为信息抽取的约束条件的通用表达式，可以根据具体的探测目标，以及探测任务和探测系统的组成，将关系式(3)进行相应的具体设置。

步骤104、根据所述目标函数和所述约束条件，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取。

建立信息抽取的目标函数和约束条件之后，求解由所述目标函数和所述约束条件构成的优化问题，便可以得到在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后的信息。

具体的，可以使用优化算法，例如粒子滤波算法或遗传算法等，求解由所述目标函数和所述约束条件构成的优化问题，优化算法输出的结果即为在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息。

进一步，在一些可选的实施例中，该信息抽取方法还可以包括：根据在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息重构所述探测目标的信息。根据在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息重构所述探测目标的信息后，实现了在抽取的信息之间具有非相关性约束的情况下，优化重构了所述探测目标在所述目标域中的信息，从而得到了无冗余的最优化探测目标的信息。

本申请提供的一种探测目标的信息抽取方法中，首先根据探测目标的探测任务和探测系统的组成，确定探测目标待进行抽取的目标信息和目标域，然后建立在所述目标域中，使用所述目标信息描述探测目标的描述模型，之后，根据描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；最后，求解由信息抽取的目标函数和约束条件构成的优化问题，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取，从而实现了对探测目标在所述目标域中的多个维度的信息抽取。由此可知，本申请提供的一种探测目标的信息抽取方法，可以从多个维度抽取出完备、无冗余的探测目标的信息，从而可以实现在抽取的信息具有非相关性约束的条件下，得到重构的最优化探测目标的信息，进而可以为后续的探测任务和探测系统的设计提供指导。

与上述一种探测目标的信息抽取方法相对应，本发明实施例还公开了一种探测目标的信息抽取系统。

参见图2，图2为本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取系统的结构框图。结合图2可知，该信息抽取系统200包括：

确定模块201，用于确定探测目标待抽取的目标信息和目标域；第一建立模块202，用于建立所述目标信息的描述模型，所述描述模型为在所述目标域中，使用所述目标信息描述所述探测目标的关系式；第二建立模块203，用于根据所述描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；信息抽取模块204，用于根据所述目标函数和所述约束条件，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取。

进一步，所述第一建立模块202具体用于：使用下述关系式，建立所述目标信息的描述模型；

其中，χ表示所述目标信息，表示所述目标域。

进一步，所述第二建立模块203具体用于：使用下述关系式，建立所述目标函数；

其中，z＝{z1,z2,z3l}表示在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息，z1,z2,z3l均为集合z中包含的所述目标信息的离散信息；表示重构信息，即根据z重构的所述探测目标的信息；表示所述描述模型；表示所述重构信息与所述描述模型之间的互信息；

使用下述关系式，建立所述约束条件；

i(zi,zj)＜d0,i,j＝1,2,3,ki≠j；

其中，zi和zj均表示所述集合z中包含的所述目标信息的离散信息；i(zi,zj)表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息；d0表示离散信息zi与离散信息zj之间的互信息的阈值。

进一步，所述信息抽取模块204具体用于：求解由所述目标函数和所述约束条件构成的优化问题，得到在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后的信息。

进一步，该信息抽取系统200还可以包括：信息重构模块，用于根据在所述目标域中对所述目标信息进行抽取后得到的信息重构所述探测目标的信息。

采用本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取系统，可以实施上述一种探测目标的信息抽取方法中的各步骤，并获得相同的有益效果。本发明实施例提供的一种探测目标的信息抽取系统，首先根据探测目标的探测任务和探测系统的组成，确定探测目标待进行抽取的目标信息和目标域，然后建立在所述目标域中，使用所述目标信息描述探测目标的描述模型，之后，根据描述模型，建立信息抽取的目标函数和约束条件；最后，求解由信息抽取的目标函数和约束条件构成的优化问题，在所述目标域中对所述目标信息进行抽取，从而实现了对探测目标的多个维度的信息抽取。由此可知，本申请提供的一种探测目标的信息抽取系统，可以从多个维度抽取出完备、无冗余的探测目标的信息，从而可以实现在抽取的信息具有非相关性约束的条件下，得到重构的最优化探测目标的信息，进而可以为后续的探测任务和探测系统的设计提供指导，适用性更好。

具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，所述程序包括指令，该程序执行时可包括本申请提供的一种探测目标的信息抽取方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者无线通信设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于一种探测目标的信息抽取系统的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。