天文光电图像序列目标成像特征提取与分析

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1、万方数据第38卷第4期2叭1年4月光电工程Opto—ElectronicEngineeringVbl．38．No．4April，201l文章编号：1003—501x(2011)04—0059—07天文光电图像序列目标成像特征提取与分析黄宗福，韩建涛，陈曾平(国防科学技术大学ATR国防科技重点实验室，长沙410073)摘要：地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中，空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似，大部分都表现为弱、小目标特性，需根据二者特征之间的微小差异实现目标的正确可靠识别。首先分别从空域和

2、时域的角度出发，将目标的成像特征分为静态特征和动态特征，并提出了相应的特征计算方法。然后结合实测数据，根据目标的特征提取结果深入分析了空间目标和恒星目标的成像特征，并详细比较了两者的成像特征差异。空间目标和恒星目标的成像特征提取和分析，为空间目标虚警的消除提供了大量的判决依据，有助于空间目标的低虚警率检测识别。关键词：空间目标；特征提取；弱小目标检测；质心计算中图分类号：TP391．4文献标志码：Adoi：lO．3969／j．issn．1003—501x．2011．04．011Extractionand

3、Analysisof’rargets’ImagingFeaturesinAstronomicalopto—electronicImageSequencesHUANGZong-fu，HANJian-taO，CHENZeng．ping(爿?RK哆y三口6，Ⅳ口打D行日，L7聆fve，苫f纱Q厂DI∥圣胛sP死c矗以D，(1∥，c矗口咿向口410073，C而折日)Abstract：Intheimagesequencesobtainedbyas仃onomicalopto—elec仃onicobservation

4、systemwimlargefieldofviewonteⅡ℃striaIs眦face，meimagecharacteristicsofspaceta玛etsandla唱eamountofstarsaresimilar．Mosttal苫etsappearweakandsmall．111evalidreliablereco弘itionofta曙etsmustbebasedonthetinydi虢renceoffbah鹏sbe铆eenmem．Firstly，accordingtotheviewofspace

5、domainandtimedomain，theimagingfbaturesoftau唔etsareclassifiedasstaticfeanlresanddyn锄icfeanlres，aJldmemethodsofcalculatingcorrespondingfban鹏valuesareproposedindeta_il．Thencombinedwimla曙equaIltit)，ofreal—measureddata，theimagingfbaturesofspaceta唱etsandstarsa

6、redeeplyaIlalyzedwithmefeature—ex仃actionresult，especiallythecontrastoffeatlIresbetweenthemarepanicularlydesc—bed．Theimagingfea咖．eextractionaIldanalysisofspace伽苫etsaIldstarsprovidemanydecisionproofstoeliminatefalsespacetal苫ets，andmeyhelptorealizemedetecti

7、onandrecognitionofspacetaJ唔etswithVe巧lowfalseala姗rate．1(eywords：印acetarget；featureextraction；weaksmallta玛etdetection；centroidcalculation0引言目标的特征提取是图像处理和自动目标识别(ATR)中的一个重要的研究课题，是解决图像识别问题的难点和关键。在地基天文光电观测系统中，空间目标如卫星、太空碎片等，通过自身反射的太阳光能量穿过空间大气层后到达地面，少部分能量被光学系统聚

8、集到ccD传感器上，再经过光电转换形成电信号，其成像是一个复杂的过程。一方面，空间目标与数目众多恒星目标成像特性相似，仅靠单帧图像信息难以区分，导致二者的相互干扰，尤其表现在空间目标检测时会产生较多的恒星目标虚警【¨。另一方面，由于收稿日期：2叭卜叭一06；收到修改稿日期：20“一02一19基金项目：国家863项目资助(2009AA7034060，2叭0AA8080201)作者简介：黄宗福(1983．)，男(汉族)，福建连城人。博士研究生，