CN107817491A - 一种图像的生成方法、装置及图像生成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像的生成方法、装置及图像生成设备,图像生成设备按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像,图像生成设备接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像,即本发明能够自动生成一维距离像,减少人力投入。
Description
技术领域
本发明涉及成像领域,更具体的说,涉及一种图像的生成方法、装置及图像生成设备。
背景技术
如今,常常使用雷达去采集舰船目标的一维距离像。其中,一维距离像是用宽带雷达信号获取的散射点子回波在雷达视线上投影的向量和,显示了舰船目标的结构分布和几何形状,表明了舰船目标散射点沿距离方向的分布,为舰船类别识别提供了重要信息。
当获取得到舰船目标的一维距离像之后,可以将获取得到的一维距离像与一维距离像数据库中保存的多个一维距离像样本进行比较,就能够识别得到舰船目标所属类别。
其中,一维距离像数据库中保存的多个一维距离像样本是人工手动生成的,这样一来,会浪费大量的人力。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种图像的生成方法、装置及图像生成设备,以解决人工手动生成一维距离像数据库中的一维距离像样本,浪费大量人力的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
一种图像的生成方法,应用于图像生成设备,包括:
按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定;
当判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像。
优选地,接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像后,还包括:
判断所述一维距离像中的目标区域是否有截像;其中,所述目标区域为所述一维距离像中的所述舰船目标的成像;
当判断出所述一维距离像中的目标区域没有截像,计算所述一维距离像中的非目标区域的信噪比;
当所述信噪比大于第一预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
优选地,当判断出所述一维距离像中的目标区域有截像之后,还包括:
删除所述一维距离像;
对所述第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
将所述修正后的第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述修正后的第二位置数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
优选地,当所述信噪比小于第一预设数值时,还包括:
删除所述一维距离像;
获取所述第一雷达发送的最新的第一方位角数据;其中,所述第一方位角数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,所述第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第二方位角数据发送到所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据中的成像距离值以及所述第二方位角数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
优选地,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之前,还包括:
对所述一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
计算去噪后的一维距离像与所述一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
当所述去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,执行将所述一维距离像保存到一维距离像数据库这一步骤。
优选地,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库后,还包括:
对所述一维距离像进行特征提取,得到所述一维距离像的图像特征;
将所述图像特征保存到特征数据库。
一种图像的生成装置,应用于图像生成设备,包括:
数据接收模块,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
航迹判断模块,用于根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定;
坐标系转换模块,用于当所述航迹判断模块判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第一数据发送模块,用于将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像;
第一成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像。
优选地,还包括:
截像判断模块,用于所述第一成像接收模块接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像后,判断所述一维距离像中的目标区域是否有截像;其中,所述目标区域为所述一维距离像中的所述舰船目标的成像;
信噪比计算模块,用于当所述截像判断模块判断出所述一维距离像中的目标区域没有截像,计算所述一维距离像中的非目标区域的信噪比;
成像保存模块,用于当所述信噪比大于第一预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
优选地,还包括:
第一删除模块,用于当所述截像判断模块判断出所述一维距离像中的目标区域有截像之后,删除所述一维距离像;
距离修正模块,用于对所述第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
第二数据发送模块,用于将所述修正后的第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述修正后的第二位置数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
第二成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
优选地,还包括:
第二删除模块,用于当所述信噪比小于第一预设数值时,删除所述一维距离像;
数据获取模块,用于获取所述第一雷达发送的最新的第一方位角数据;其中,所述第一方位角数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
数据转换模块,用于将所述第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,所述第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第三数据发送模块,用于将所述第二方位角数据发送到所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据中的成像距离值以及所述第二方位角数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
第三成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
优选地,还包括:
去噪模块,用于所述成像保存模块将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之前,对所述一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
相关度计算模块,用于计算去噪后的一维距离像与所述一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
所述成像保存模块用于将所述一维距离像保存到一维距离像数据库时,具体用于:
当所述去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
优选地,还包括:
特征提取模块,用于所述成像保存模块将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之后,对所述一维距离像进行特征提取,得到所述一维距离像的图像特征;
特征保存模块,用于将所述图像特征保存到特征数据库。
一种图像生成设备,包括:
发送端口、接收端口和处理器;
所述接收端口,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,以及接收第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
所述处理器,用于根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定,当判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
所述发送端口,用于将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像。
相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种图像的生成方法、装置及图像生成设备,图像生成设备按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像,图像生成设备接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像,即本发明能够自动生成一维距离像,减少人力投入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种图像的生成方法的方法流程图;
图2为本发明实施例提供的以第一雷达为原点的坐标系的示意图;
图3为本发明实施例提供的以第二雷达为原点的坐标系的示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种图像的生成方法的方法流程图;
图5为本发明实施例提供的一种图像的生成装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种图像的生成方法,应用于图像生成设备,其中,图像生成设备可以是服务器或者个人计算机PC等设备。
参照图1,图像的生成方法可以包括以下步骤:
S11、按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;
其中,第一位置数据为在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点。
具体的,第一雷达可以每隔指定时间发送一次第一位置数据,第一位置数据中可以包括舰船目标的经纬度信息、方位角数据和成像距离值等信息。其中,成像距离值也可以称为距离,即舰船目标与第一雷达的距离。
舰船目标可以为确定的待生成一维距离像的舰船。可以是人为指定哪辆舰船为目标。
S12、判断舰船目标的航迹是否稳定;当判断出舰船目标的航迹稳定,执行步骤S13;当判断出舰船目标的航迹不稳定,结束。
具体的,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定。
其中,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定的过程可以包括:
设舰船目标在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点为:距离R,方位角A。其中,距离R,方位角A是由第一雷达获取得到,第一雷达可以是协同雷达。
以第一雷达为原点建立直角坐标系(Y轴为零方位角位置,逆时针旋转的方位角为A,θ为姿态角),具体可以参照图2。
图2中,画出了雷达视线方向、舰船运动轨迹和舰船行驶的切线方向,其中,切线方向为舰船行驶的方向。由于舰船可能随时改变姿态角,所以舰船的行驶方向不一定为直线。
舰船的位置坐标可以表示成:
x=RsinA
y=RcosA
其中,x表示舰船在X轴的坐标,y表示舰船在Y轴的坐标,R表示舰船目标与第一雷达之间的距离,A表示方位角。
对多个第一位置数据进行逐段拟合,在短时间内(几个或几十个测量周期,即有几个或者几十个第一位置数据),舰船目标的运动特性用如下二次曲线来表示:
y=ax2+bx+c
其中,x表示舰船在X轴的坐标,y表示舰船在Y轴的坐标,a,b,c为参数。
根据多个第一位置数据,采用最小二乘估计方法来估计出参数a,b,c。
设舰船的航速为V,按拟合后的航迹曲线计算出Δt时间内的弧长S:
其中,t时刻的舰船目标位置为(x1,y1),t+Δt时刻的舰船目标位置为(x2,y2),y′(x)为一阶导。Δt=x1-x2。
则航速为:
设定航速门限阈值为thv,若满足如下V<thv,则认为舰船目标停航。
对二次曲线进行求导就可以得到其斜率:
曲线的斜率也就是其切线方向,即舰船的瞬时运动方向或相反方向,为了计算与第一雷达的雷达视线方向的夹角,对曲线斜率求反正切便可以得到曲线切线方向与X轴的夹角:
切线方向在X、Y轴上的投影分别为cosa和sina。
设航向为φ,t时刻的目标位置为(x1,y1),t+Δt时刻的目标位置为(x2,y2),在t时刻及t-Δt时刻计算出目标所运动的大致方向(ΔX,ΔY),已知舰船运动方向与X轴之间的夹角为α,则航向为:
通过拟合的二次曲线计算出起始和结束航向φ1,φN,统计航向角变化量,设定航向变换门限阈值:THAngle,如果满足以下条件则判断为机动状态:
|φN-φ1|>THAngle
如果满足以下条件则为航迹稳定状态:
|φN-φ1|≤THAngle
S13、将最新接收的第一位置数据进行坐标转换,得到第二位置数据;
其中,第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点。第二雷达可以是成像雷达。
具体的,由于第一雷达和第二雷达之间有间距,同一舰船目标,在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点和在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点是不同的,所以需要进行坐标系转换。
具体坐标系转换的过程可以包括:
设第一雷达和第二雷达之间的距离为L,以第二雷达为原点O,第二雷达相对成像雷达的方位为Δθ,目标在第二雷达的坐标点为(R1,A1),舰船目标在以第一雷达为原点的坐标系中的姿态角为θ1。
参照图3,第一雷达与舰船目标的连接线、第一雷达与第二雷达的连接线之间的夹角为:(π-θ1+Δθ),根据余弦定理,可以求出舰船目标在第二雷达的距离和姿态角为:
其中,R表示舰船目标与第二雷达之间的距离,也可以称为成像距离值,θ表示舰船目标在以第二雷达为原点的坐标系中的姿态角。
设在第一雷达为原点的坐标系中舰船目标航迹点转换为以第二雷达为原点的坐标系下的坐标为(R′i,A′i),获取第一位置数据的时间为:ti,其中i=1,...,N,舰船目标当前时间记作为t′,则对舰船目标的运动特性用二次曲线来表示:
其中,(a′1,b′1,c′1)、(a′2,b′2,c′2)为参数。
根据多个第一位置数据,采用最小二乘估计方法来估计出参数(a′1,b′1,c′1),(a′2,b′2,c′2),则目标在以第二雷达为原点的坐标系下的当前时间的预测位置为(Rx,Ax):
计算得到(Rx,Ax),即能够得到第二位置数据。其中,第二位置数据可以包括距离和方位角,此外还可以包括姿态角等其他信息。距离也可以称为成像距离值。
S14、将第二位置数据发送至第二雷达,以使第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像;
具体的,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达就能够控制天线的方向,将天线的方向指向舰船目标,对舰船目标进行成像,得到舰船目标的一维距离像。
S15、接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像。
本实施例中,图像生成设备按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像,图像生成设备接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像,即本发明能够自动生成一维距离像,减少人力投入。
可选的,在本实施例的基础上,参照图4,步骤S15之后,还可以包括:
S16、判断一维距离像中的目标区域是否有截像;当判断出一维距离像中的目标区域没有截像,执行步骤S17;当判断出一维距离像中的目标区域有截像,执行步骤S19。
其中,目标区域为一维距离像中的舰船目标的成像,具体的,将一维距离像分成两部分,其中一部分为舰船目标的成像,称为目标区域,除目标区域以外的区域称为非目标区域。
具体的,对舰船目标成像中,由于舰船目标在实时运动,所以第二雷达的天线也必须动态跟踪目标。由于成像时,成像距离窗口存在一定的局限性,要求舰船目标位置十分准确,因此需要根据舰船目标的位置变化实时修正成像距离窗。首先计算出目标的目标区域ROI,进而判断出目标区域的边界是否截像。
具体的,判断一维距离像中的目标区域是否有截像的过程可以包括:
用P(i)表示一维距离像HRRP,其中i=1,...,N,N为距离单元数,P(i)作如下归一化处理:对归一化后的一维距离像求期望:假定一维距离像中存在舰船目标的成像,设K1,...,M1为目标区域的起始和结束位置其中,L为正整数。K1,...,M1是选取出的的多个数值。
此后,对目标区域K1,...,M1扩展一定的距离单元数,以保证目标区域全部包括在内,记为:K,...,M。其中,扩展就是K1以1为公差进行递减,直到K,M1以1为公差进行递增,直到M。
然后,统计非目标区域的噪声均值,记为Nosie。统计目标区域内的噪声均值,记为:
若满足:Signal>thN*Nosie,则认为舰船目标不存在截像,其中thN为截像门限阈值。若K<TH或M>N-TH认为截像,其中TH为边界门限阈值。
其中,当K<TH,为左截像;当M>N-TH,为右截像。
S17、计算一维距离像中的非目标区域的信噪比;
具体的,步骤S17包括:
统计非目标区域的噪声均值,记为:
则信噪比SNR定义为:
S18、当信噪比大于第一预设数值时,将一维距离像保存到一维距离像数据库;
给定信噪比门限阈值thSNR,即第一预设数值,如果SNR>thSNR,则认为得到的一维距离像为高质量的数据,否则为差,提示输出报警,以使工作人员及时知道得到的一维距离像不满足要求
具体的,当SNR>thSNR时,说明得到的一维距离像为高质量的数据,将一维距离像保存到一维距离像数据库后,就可以当做一维距离像样本,与新获取的一维距离像进行比较,进而能够得到舰船目标的类别。
S19、删除一维距离像;
当判断出一维距离像中的目标区域有截像,说明得到的一维距离像不合格,此时会丢弃获取得到的一维距离像。
S110、对第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
具体的,由于一维距离像中的目标区域有截像,才导致一维距离像不合格,此时可以对成像距离值进行调节,以使舰船目标完整的在成像距离窗口中,其中,成像距离值即为上述的距离。
对第二位置数据中的成像距离值进行修正的过程可以包括:
当K<TH,即出现左截像时,减少成像距离值的数值,直到舰船目标完整的出现在成像距离窗口中;当M>N-TH,即出现右截像时,增大成像距离值的数值,直到舰船目标完整的出现在成像距离窗口中。
S111、将修正后的第二位置数据发送至第二雷达,以使第二雷达根据修正后的第二位置数据采集舰船目标的新的一维距离像;
具体的,得到修正后的第二位置数据,将第二位置数据发送到第二雷达,第二能够根据修正后的第二位置数据采集舰船目标的新的一维距离像。
S112、接收第二雷达发送的舰船目标的新的一维距离像。
获取得到新的一维距离像之后,可以重新执行步骤S16,继续判断新的一维距离像是否有截像和非目标区域的信噪比低的情况。
可选的,在本实施例的基础上,当信噪比小于第一预设数值时,还包括:
1)删除一维距离像;
2)获取第一雷达发送的最新的第一方位角数据;
具体的,发送方位角获取指令到第一雷达,第一雷达会把最新的第一方位角数据发送过来。
需要说明的是,第一方位角数据为在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点。
3)将第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
具体的坐标系转换过程请参照上述相应的内容,在此不再赘述。
4)将第二方位角数据发送到第二雷达,以使第二雷达根据第二位置数据中的成像距离值以及第二方位角数据采集舰船目标的新的一维距离像;
具体的,本实施例中替换了第二位置数据中的方向角数据,选用的新的方向角数据来采集得到一维距离像。需要说明的是,第二位置数据中的距离(成像距离值)没有改变。
5)接收第二雷达发送的舰船目标的新的一维距离像。
本实施例中,设定了截像和信噪比两个标准去判断获取得到的第一距离像是否符合标准,当不符合标准时,可以根据不符合标准的情况,进行修正,从而获取新的一维距离像。
可选的,在图4对应的实施例的基础上,将一维距离像保存到一维距离像数据库之前,还包括:
1)对一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
具体的,在得到一维距离像后,最为关键的核心之一是如何自动建立一维距离像样本及特征数据库数据,首先对得到的数据进行质量评估,对于质量不好的数据舍弃处理。
可选的,对一维距离像进行数据去噪的过程可以包括:
对舰船目标的一维距离像可以采用小波去噪、包络去噪以及平滑去噪等方法,以平滑去噪为例说明,采用对做滚动平滑处理,平滑后的舰船目标记为:T(i),方法如下:
其中M表示平滑的尺度常数,表示归一化处理后的一维距离像。
根据上述公式,就可以对一维距离像进行去噪。
2)计算去噪后的一维距离像与一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
具体的,将一维距离像保存到一维距离像数据库中时,首先应该判断库内是否有重复的一维距离像样本。
其中,可以采用两种数据冲突自动消除处理方法进行相关度计算。
第一种数据冲突自动消除处理方法为:
在自动生成一维距离像样本,当前一维距离像可能和一维距离像数据库内同型的一维距离像样本相似程度较高,这样会造成一维距离像数据库内模板的冗余或重复,会严重降低使用效率,因此,会采用数据冲突处理的方式降低冗余性。采用最大相关系数来实现数据冲突的判定,方法如下:
用P(i)表示当前一维距离像,Sj(i)表示第j个一维距离像样本,i=1,...,N,C为相关度,S(i+m)为每次进行滑动的距离值,计算相关度的公式为:
给定相关度门限阈值ThC,若C>ThC则认定当前一维数据库与一维距离像数据库中的一维距离像样本冲突,此时自动舍弃获取得到的一维距离像。
其中,在选取待与一维距离像计算相关度的一维距离像样本时,可以选取与当前获取的一维距离像中的舰船目标的姿态角相差M度之内的姿态角的一维距离像样本。
第二种数据冲突自动消除处理方法为:
通过提取一维距离像的小波系数特征、中心矩等特征,通过特征比对,通过一定的度量准则度量出相关度,若相关度大于一定门限则认为存在冲突。
其中,一维距离像HRRP的p阶中心距mp定义为:
其中为一阶原点矩,即HRRP的散射重心。表示归一化处理后的一维距离像的多个维度值,归一化时,将原先的维度值归一化到[0,1]区间内。m0(k)=1,m1(k)=0所以不能作为特征向量。由2~Pmax阶中心矩生成的特征矢量为R(k),可表示为:
中心矩的最高阶数用Pmax表示,中心矩所包含信息的冗余性随着阶数的增大而变大,最高阶数一般根据经验选取。
利用上述公式,给出特征相似度,给定门限阈值ThR,若C>ThR则认定当前数据与模板冲突,则自动舍弃。
3)当去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,执行将一维距离像保存到一维距离像数据库这一步骤。
当去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,说明得到的一维距离像与一维距离像数据库保存的一维距离像样本的相关度不大,此时可以作为新的一维距离像样本保存到一维距离像数据库中。
此外,将一维距离像保存到一维距离像数据库后,还包括:
1)对一维距离像进行特征提取,得到一维距离像的图像特征;
可以提取出一维距离像的舰船目标的长度、中心矩、小波、散射点等图像特征。
2)将图像特征保存到特征数据库。
将每个一维距离像的图像特征进行汇总,即可得到特征数据库。
本实施例中,得到一维距离像后,需要进行去噪和去重处理,才能够添加到一维距离像数据库中,得到符合要求的一维距离像样本,此外,还可以对一维距离像进行特征提取,以便此后进行舰船类型识别时,提供更多的依据。
可选的,在上述图像的生成方法的实施例的基础上,参照图5,本发明另一实施例提供了一种图像的生成装置,应用于图像生成设备,图像的生成装置可以包括:
数据接收模块101,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;其中,第一位置数据为在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
航迹判断模块102,用于根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定;
坐标系转换模块103,用于当航迹判断模块判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第一数据发送模块104,用于将第二位置数据发送至第二雷达,以使第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像;
第一成像接收模块105,用于接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像。
本实施例中,图像生成设备按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像,图像生成设备接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像,即本发明能够自动生成一维距离像,减少人力投入。
需要说明的是,本实施例中的各个模块的工作过程,请参照上述实施例中的相应说明,在此不再赘述。
可选的,在上述图像的生成装置的实施例的基础上,还包括:
截像判断模块,用于第一成像接收模块接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像后,判断一维距离像中的目标区域是否有截像;其中,目标区域为一维距离像中的舰船目标的成像;
信噪比计算模块,用于当截像判断模块判断出一维距离像中的目标区域没有截像,计算一维距离像中的非目标区域的信噪比;
成像保存模块,用于当信噪比大于第一预设数值时,将一维距离像保存到一维距离像数据库。
进一步,还包括:
第一删除模块,用于当截像判断模块判断出一维距离像中的目标区域有截像之后,删除一维距离像;
距离修正模块,用于对第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
第二数据发送模块,用于将修正后的第二位置数据发送至第二雷达,以使第二雷达根据修正后的第二位置数据采集舰船目标的新的一维距离像;
第二成像接收模块,用于接收第二雷达发送的舰船目标的新的一维距离像。
进一步,还包括:
第二删除模块,用于当信噪比小于第一预设数值时,删除一维距离像;
数据获取模块,用于获取第一雷达发送的最新的第一方位角数据;其中,第一方位角数据为在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
数据转换模块,用于将第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第三数据发送模块,用于将第二方位角数据发送到第二雷达,以使第二雷达根据第二位置数据中的成像距离值以及第二方位角数据采集舰船目标的新的一维距离像;
第三成像接收模块,用于接收第二雷达发送的舰船目标的新的一维距离像。
本实施例中,设定了截像和信噪比两个标准去判断获取得到的第一距离像是否符合标准,当不符合标准时,可以根据不符合标准的情况,进行修正,从而获取新的一维距离像。
需要说明的是,本实施例中的各个模块的工作过程,请参照上述实施例中的相应说明,在此不再赘述。
可选的,在上述任一图像的生成装置的实施例的基础上,图像的生成装置还可以包括:
去噪模块,用于成像保存模块将一维距离像保存到一维距离像数据库之前,对一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
相关度计算模块,用于计算去噪后的一维距离像与一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
成像保存模块用于将一维距离像保存到一维距离像数据库时,具体用于:
当去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,将一维距离像保存到一维距离像数据库。
进一步,图像的生成装置还可以包括:
特征提取模块,用于成像保存模块将一维距离像保存到一维距离像数据库之后,对一维距离像进行特征提取,得到一维距离像的图像特征;
特征保存模块,用于将图像特征保存到特征数据库。
本实施例中,得到一维距离像后,需要进行去噪和去重处理,才能够添加到一维距离像数据库中,得到符合要求的一维距离像样本,此外,还可以对一维距离像进行特征提取,以便此后进行舰船类型识别时,提供更多的依据。
需要说明的是,本实施例中的各个模块的工作过程,请参照上述实施例中的相应说明,在此不再赘述。
可选的,在上述图像的生成方法和生成装置的实施例的基础上,本发明的另一实施例提供了一种图像生成设备,可以包括:
发送端口、接收端口和处理器;
接收端口,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,以及接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像;其中,第一位置数据为在以第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
处理器,用于根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
发送端口,用于将第二位置数据发送至第二雷达,以使第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像。
本实施例中,图像生成设备按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,根据接收的多个第一位置数据,判断舰船目标的航迹是否稳定,当判断出舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据,将第二位置数据发送至第二雷达,第二雷达根据第二位置数据采集舰船目标的一维距离像,图像生成设备接收第二雷达发送的舰船目标的一维距离像,即本发明能够自动生成一维距离像,减少人力投入。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种图像的生成方法,其特征在于,应用于图像生成设备,包括:
按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定;
当判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像。
2.根据权利要求1所述的生成方法,其特征在于,接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像后,还包括:
判断所述一维距离像中的目标区域是否有截像;其中,所述目标区域为所述一维距离像中的所述舰船目标的成像;
当判断出所述一维距离像中的目标区域没有截像,计算所述一维距离像中的非目标区域的信噪比;
当所述信噪比大于第一预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
3.根据权利要求2所述的生成方法,其特征在于,当判断出所述一维距离像中的目标区域有截像之后,还包括:
删除所述一维距离像;
对所述第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
将所述修正后的第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述修正后的第二位置数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
4.根据权利要求2所述的生成方法,其特征在于,当所述信噪比小于第一预设数值时,还包括:
删除所述一维距离像;
获取所述第一雷达发送的最新的第一方位角数据;其中,所述第一方位角数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,所述第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
将所述第二方位角数据发送到所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据中的成像距离值以及所述第二方位角数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
5.根据权利要求2所述的生成方法,其特征在于,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之前,还包括:
对所述一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
计算去噪后的一维距离像与所述一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
当所述去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,执行将所述一维距离像保存到一维距离像数据库这一步骤。
6.根据权利要求2所述的生成方法,其特征在于,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库后,还包括:
对所述一维距离像进行特征提取,得到所述一维距离像的图像特征;
将所述图像特征保存到特征数据库。
7.一种图像的生成装置,其特征在于,应用于图像生成设备,包括:
数据接收模块,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
航迹判断模块,用于根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定;
坐标系转换模块,用于当所述航迹判断模块判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第一数据发送模块,用于将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像;
第一成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像。
8.根据权利要求7所述的生成装置,其特征在于,还包括:
截像判断模块,用于所述第一成像接收模块接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像后,判断所述一维距离像中的目标区域是否有截像;其中,所述目标区域为所述一维距离像中的所述舰船目标的成像;
信噪比计算模块,用于当所述截像判断模块判断出所述一维距离像中的目标区域没有截像,计算所述一维距离像中的非目标区域的信噪比;
成像保存模块,用于当所述信噪比大于第一预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
9.根据权利要求8所述的生成装置,其特征在于,还包括:
第一删除模块,用于当所述截像判断模块判断出所述一维距离像中的目标区域有截像之后,删除所述一维距离像;
距离修正模块,用于对所述第二位置数据中的成像距离值进行修正,得到修正后的第二位置数据;
第二数据发送模块,用于将所述修正后的第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述修正后的第二位置数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
第二成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
10.根据权利要求8所述的生成装置,其特征在于,还包括:
第二删除模块,用于当所述信噪比小于第一预设数值时,删除所述一维距离像;
数据获取模块,用于获取所述第一雷达发送的最新的第一方位角数据;其中,所述第一方位角数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
数据转换模块,用于将所述第一方位角数据进行坐标系转换,得到第二方位角数据;其中,所述第二方位角数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
第三数据发送模块,用于将所述第二方位角数据发送到所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据中的成像距离值以及所述第二方位角数据采集所述舰船目标的新的一维距离像;
第三成像接收模块,用于接收所述第二雷达发送的所述舰船目标的新的一维距离像。
11.根据权利要求8所述的生成装置,其特征在于,还包括:
去噪模块,用于所述成像保存模块将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之前,对所述一维距离像进行数据去噪,得到去噪后的一维距离像;
相关度计算模块,用于计算去噪后的一维距离像与所述一维距离像数据库中已有的预设的多个一维距离像的相关度;
所述成像保存模块用于将所述一维距离像保存到一维距离像数据库时,具体用于:
当所述去噪后的一维距离像与预设的多个一维距离像中的每个一维距离像的相关度均小于第二预设数值时,将所述一维距离像保存到一维距离像数据库。
12.根据权利要求8所述的生成装置,其特征在于,还包括:
特征提取模块,用于所述成像保存模块将所述一维距离像保存到一维距离像数据库之后,对所述一维距离像进行特征提取,得到所述一维距离像的图像特征;
特征保存模块,用于将所述图像特征保存到特征数据库。
13.一种图像生成设备,其特征在于,包括:
发送端口、接收端口和处理器;
所述接收端口,用于按照时间先后顺序,依次接收第一雷达检测的舰船目标的多个第一位置数据,以及接收第二雷达发送的所述舰船目标的一维距离像;其中,所述第一位置数据为在以所述第一雷达为原点的坐标系中的坐标点;
所述处理器,用于根据接收的多个所述第一位置数据,判断所述舰船目标的航迹是否稳定,当判断出所述舰船目标的航迹稳定,将最新接收的第一位置数据进行坐标系转换,得到第二位置数据;其中,所述第二位置数据为在以第二雷达为原点的坐标系中的坐标点;
所述发送端口,用于将所述第二位置数据发送至所述第二雷达,以使所述第二雷达根据所述第二位置数据采集所述舰船目标的一维距离像。
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