，座舱，发动机，尾焰。模型划分结果如图4所示；
[0046](1.3)对三维模型中不同材质的部位赋予不同的温度；
[0047](1.4)根据空中飞机可能出现的姿态选定6个观察方向，分别为上视、下视、前视、后视、左视、右视。每个观察方向又划分为9个观察角度，分别为正视、偏左15度、偏左30度、偏右15度、偏右30度、偏上15度、偏上30度、偏下15度、偏下30度。共建立飞机6*9个全局模型；
[0048](1.5)获得不同观测角度下飞机目标的投影模型，下视观察方向所得投影模型如图5所示，前视观察方向所得投影模型如图6所示，左视观察方向所得投影模型如图7所示，右视观察方向所得投影模型如图8所示，后视观察方向所得投影模型如图9所示，上视观察方向所得投影模型如图10所示；
[0049](1.6)根据以上投影模型库，统计不同观测角度下飞机感兴趣区域:机头，机身，机翼边缘，座舱，发动机，尾焰等在飞机各典型姿态中的几何关系；
[0050](1.7)建立不同观测角度下飞机感兴趣区域:机头，机身，机翼边缘，座舱，发动机，尾焰等在飞机各典型姿态中的几何关系的数据库；
[0051]上述步骤中具体建立模型数据库方法如下:基于特征块的感兴趣区域的模型表达。本方法用图像结构框架丰富传统目标检测模型，可以得到由投影全局模型以及投影的感兴趣区域模型组成的目标模型。首先从飞机红外图像数据库中选取各个姿态所需的训练样本，这些样本由带标注的边界矩形的感兴趣目标组成，同时包含目标感兴趣区标注，这样就可以训练各个投影全局模型和对应的投影感兴趣区域模型。与传统计算方法一样，也都是在图像的多级滤波器下进行计算得到飞机的投影全局模型的多级特征。投影感兴趣区域模型由目标感兴趣区样本训练得到，能够捕捉到更为精细的目标感兴趣区域轮廓。因此，该算法更有利于精确地检测目标。投影感兴趣区域模型的偏离程度度量是由一系列子模板和它们之间几何关系构成，模型的优化目标既包括每个投影感兴趣区域模型的匹配程度，还包括投影感兴趣区域模型之间的几何偏离(投影感兴趣区域模型偏离投影全局模型中正确位置的距离)。
[0052](2)对实测飞机目标红外图像进行测谱的步骤，具体包括如下子步骤:
[0053](2.1)模拟实测F22战斗机目标红外图像，如图11所示；
[0054](2.2)对红外图像进行图像分割及边缘提取，从而获得目标各感兴趣区域轮廓，分割结果如图12所不；
[0055](2.3)根据步骤一中建立的投影姿态数据库，确定目标图像的观察方向为上视，读取数据库中在此种姿态下的各感兴趣区域对应几何关系；
[0056](2.4)根据整体轮廓与各个感兴趣区域之间的相互关系，确定各感兴趣区域的具体坐标，机头区域形心坐标为(291，70 )，发动机区域形心坐标为(230，229 )，机身区域形心坐标为(247，185)，两个尾焰区域形心坐标为(197，293)和(216,298)，两个机翼边缘形心坐标为(219，156)和(287，178)，目标各感兴趣区域形心标记结果如图13所示，目标各感兴趣区域识别定位结果如图14所示；
[0057](2.5)把测谱中心点移到各个感兴趣区域中心，逐一测量各个感兴趣区域的光谱；
[0058](2.6)记录目标光谱特征。
[0059]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种红外目标投影模型指导的飞机感兴趣区测谱方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)建立投影姿态数据库； (2)对实测飞机目标红外图像进行测谱，包括如下子步骤: (2.1)实测获得飞机目标红外图像； (2.2)对红外图像进行图像分割及边缘提取，从而获得目标各感兴趣区域轮廓； (2.3)将步骤(I)中建立的投影姿态数据库和步骤(2.2)中实测的目标各感兴趣区域轮廓进行比对，确定飞机的姿态以及在此种姿态下的各感兴趣区域的对应几何关系； (2.4)根据整体轮廓与各个感兴趣区域之间的相互关系，确定各感兴趣区域的具体坐标； (2.5)把测谱中心点移到各个感兴趣区域中心，逐一测量各个感兴趣区域的光谱； (2.6)记录目标光谱特征。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(I)具体包括如下子步骤: (I.I)建立飞机及尾焰的三维模型； (1.2)确定飞机目标不同材质的部位，并对三维模型中不同材质部位进行划分，具体划分为机头、机身、机翼边缘、座舱、发动机和尾焰等感兴趣区域； (1.3)对三维模型中不同材质的部位赋予不同的温度； (1.4)根据飞机在空中可能出现的姿态选定m个观察方向，每个观察方向划分为η个观察角度，共建立飞机m*n个投影模型； (1.5)获得不同观测角度下飞机目标的投影模型； (1.6)建立不同观测角度下飞机的各感兴趣区域在飞机各典型姿态中的几何关系，感兴趣区域包括机头、机身、机翼边缘、座舱、发动机和尾焰等； (1.7)建立不同观测角度下飞机各感兴趣区域在飞机各典型姿态中的几何关系的数据库。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述m个观察方向具体为6个观察方向，分别为上视、下视、前视、后视、左视、右视。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述η个观察角度为9个观察角度，分别为正视、偏左15度、偏左30度、偏右15度、偏右30度、偏上15度、偏上30度、偏下15度、偏下30度。
【专利摘要】本发明公开了一种红外目标投影模型指导的飞机感兴趣区测谱方法，包括：(1)建立投影姿态数据库；(2)对实测飞机目标红外图像进行测谱，包括：(2.1)实测获得飞机目标红外图像；(2.2)获得目标各感兴趣区域轮廓；(2.3)将投影姿态数据库与实测的目标各感兴趣区域轮廓进行比对，确定飞机的姿态以及在此种姿态下的各感兴趣区域的对应几何关系；(2.4)根据整体轮廓与各个感兴趣区域之间的相互关系，确定各感兴趣区域的具体坐标；(2.5)把测谱中心点移到各个感兴趣区域中心，逐一测量各个感兴趣区域的光谱；(2.6)记录目标光谱特征。本发明方法检测模型能方便的使用部分匹配技术，即使在目标被部分遮挡的情况下仍能找到未被遮挡的特征块，可以提高检测鲁棒性。
【IPC分类】G06K9/00, G06K9/46, G06K9/32, G06K9/62
【公开号】CN105678230
【申请号】CN201511020660
【发明人】张天序, 药珩, 喻洪涛, 黄伟, 姚守悝, 王凤林, 李正涛
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月30日