一种智能光学遥感系统的制作方法-山东亚星游戏官网机床有限公司

一种智能光学遥感系统的制作方法
【专利摘要】一种智能光学遥感系统，包括星上智能识别�？�、星上智能决策�？�、星上智能进化模块、智能执行�？椋恢悄苤葱心？榘ㄈ「兄�、变焦高分辨率成像仪以及变光谱分辨率成像仪。星上智能识别�？槎匀「兄窃ぬ讲獾玫降氖萁性诠旆治觯ü巧现悄芫霾吣？榕卸勘昙壑挡⒏鲆８衅髯罴殉上癫呗裕糜谥富又悄苤葱邢低常恢悄苤葱邢低辰邮罩悄茏ḿ蚁低车闹噶睿浣垢叻直媛食上褚且约氨涔馄追直媛食上褚牵灾付勘杲芯诽讲�。智能进化�？槎蕴讲饨峁衅兰郏糜谥傅枷麓巫ḿ蚁低彻ぷ�。本发明保证了光学遥感载荷完成在轨目标识别，针对目标特点和环境形成探测模式及参数策略，对重点目标进行详查，获取重要信息。
【专利说明】一种智能光学遥感系统
【技术领域】
[0001]本发明属于航天光学遥感器【技术领域】，涉及一种能够实现目标识别与跟踪详查的智能光学遥感系统。
【背景技术】
[0002]目前对地侦察卫星采用载荷过顶或机动成像方式，获取观测区域的图像信息，之后星上数据下行，由地面系统接收并处理，最后将图像分发到各用户单位，由各用户单位实现图像分析获取有效信息。
[0003]卫星上的成像传感器得到的仅仅是由灰度所表达的、无语义的离散象素数据，而且数据量巨大，最终用户需要的是从大量的数据中提取出的感兴趣目标。这种方式属于被动信息获取即“拍什么，得什么”的盲拍模式，常常会有海量图像下行，但包含的有用信息有限。据统计，美国Worldview和Quickbird高分辨率对地观测商业卫星日采集数据量约为10000GB，但具有重要价值图像数据量仅占一半左右。因此，传统的遥感方式在轨遥感器、数据传输、图像处理及图像分析整个环节资源的极大浪费，并且时效性较差。
[0004]当前提出的敏捷卫星能够实现对特定目标的快速重访，但是敏捷卫星的成像需要地面的有效引导，提前地面获知突发事件地点并上行指导敏捷卫星进行机动。这种方式的时效性有所提升，但仍需天地联动而无法做到“即时响应”，而且无法采用最佳的空间分辨率、光谱分辨率及其他参数进行观测，尚属指向到位后的“盲拍”方式，依旧无法挖掘出卫星光学遥感载荷的最佳利用效率和情报价值。

【发明内容】

[0005]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种智能光学遥感系统，能够自动搜索、识别、确认典型地物目标，针对感兴趣的目标进行高分辨率详查以及光谱探测。
[0006]本发明的技术方案是:一种智能光学遥感系统，包括智能识别�？�、智能决策�？�、智能进化�？�、智能执行�？椋恢悄苤葱心？榘ㄈ「兄�、变焦高分辨率成像仪以及变光谱分辨率成像仪；
[0007]智能识别�？槎匀「兄翘讲獾玫降哪骋磺蛞８型枷裥畔⒔性诠焯卣魈崛∮胫付勘晔侗穑付勘晔侗鸾峁淙氲街悄芫霾吣？椋�
[0008]智能决策�？榻邮苤悄苁侗鹉？槭涑龅氖侗鹣蛄浚⒔渥勘晷畔⒑绻阆低成瓒ǖ你兄担蚪胁呗跃霾吡鞒蹋凰龅牟呗跃霾甙Ｊ骄霾哂氩问霾撸凰龅哪Ｊ骄霾吖淌紫冉⒛勘晷畔⒑牖谀Ｊ接す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ约澳勘晷畔⒑牖诓问す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ玫侥Ｊ狡孟蛄亢筒问孟蛄亢ü畔㈧仄拦浪惴ü浪愕玫皆ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问⑺椭林悄苤葱邢低常蝗绻媚勘晷畔⒑宦沣兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥畔�。[0009]智能执行系统根据接收到的预决策模式和预决策参数，驱动变焦高分辨率成像仪和变光谱分辨率成像仪对指定目标进行跟踪探测，获得目标图像；并将目标图像送至智能进化�？椋�
[0010]智能进化�？榻勘晖枷竦耐枷裰柿吭谕枷裰柿恳筱兄凳菘庵薪斜槔绻枷裰柿坎环香兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥畔ⅲ蝗绻枷裰柿糠香兄狄螅蚪竦玫哪勘晖枷裣麓恋孛妫苯竦酶媚勘晖枷袷辈捎玫脑ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问嫒氩⒏峦枷裰柿恳筱兄凳菘�。
[0011]所述的全场感知仪为大视场面阵成像相机。
[0012]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0013](I)本发明采用星上智能系统，可实现对星上图像信息自动筛选、重点目标高分辨率探测以及变光谱分辨率识别，完成重要目标详情获�。岣咛讲獾恼攵孕院褪毙裕岣咭８邢低车淖试蠢寐屎托畔⒂行裕袢「泛途傅哪勘晷畔�。
[0014](2)本发明采用了智能专家系统，完成对星上获取卫星图片的自动处理和目标识另O，形成对特定目标最佳探测模式和参数的星上决策，完成星上指令发布，该过程不需要地面参与，自动完成并分析实时的成像环境，决策形成速度更快，决策内容更具有针对性。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为本发明在轨工作的示意图。
[0016]图2为本发明系统结构组成示意图。
[0017]图3a为本发明智能识别�？槟诓苛鞒掏肌�
[0018]图3b为本发明智能决策�？槟诓苛鞒掏�。
[0019]图3c为本发明智能进化�？槟诓康牧鞒掏�。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明的智能光学遥感系统能够首先自动对大区域进行低分辨率感知，识别出“感兴趣”小区域(疑似目标)并进行局部中分辨率定位与确认，最后完成对重点目标的高分辨率详查和变光谱分辨率观测。如图2所示，本发明一种智能光学遥感系统包括智能识别�？�、智能决策�？椤⒅悄芙？�、智能执行�？椋恢悄苤葱心？榘ㄈ「兄�、变焦高分辨率成像仪以及变光谱分辨率成像仪；智能识别模块对全场感知仪探测得到的某一区域遥感图像信息进行在轨特征提取与指定目标识别，将指定目标识别结果输入到智能决策�？椋恢悄芫霾吣？榻邮苤悄苁侗鹉？槭涑龅氖侗鹣蛄浚⒔渥勘晷畔⒑绻阆低成瓒ǖ你兄担蚪胁呗跃霾吡鞒蹋凰龅牟呗跃霾甙Ｊ骄霾哂氩问霾撸凰龅哪Ｊ骄霾吖淌紫冉⒛勘晷畔⒑牖谀Ｊ接す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ约澳勘晷畔⒑牖诓问す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ玫侥Ｊ狡孟蛄亢筒问孟蛄亢ü畔㈧仄拦浪惴ü浪愕玫皆ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问⑺椭林悄苤葱邢低常蝗绻媚勘晷畔⒑宦沣兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥畔ⅰＶ悄苤葱邢低掣萁邮盏降脑ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问浣垢叻直媛食上褚呛捅涔馄追直媛食上褚嵌灾付勘杲懈偬讲猓竦媚勘晖枷瘢徊⒔勘晖枷袼椭林悄芙？椋恢悄芙？榻勘晖枷竦耐枷裰柿吭谕枷裰柿恳筱兄凳菘庵薪斜槔绻枷裰柿坎环香兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥畔ⅲ蝗绻枷裰柿糠香兄狄螅蚪竦玫哪勘晖枷裣麓恋孛妫苯竦酶媚勘晖枷袷辈捎玫脑ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问嫒氩⒏峦枷裰柿恳筱兄凳菘�。所述的全场感知仪为大视场面阵成像相机。
[0021]下面结合附图具体说明:
[0022]如图3a_3c所示，本系统工作过程如下:如图3a所示，智能识别�？槎灾悄苤葱邢低郴袢〉囊８型枷窠蟹治觯绻蟮头直媛释枷瘢蛲ü氐确挚樗惴ǘ酝枷窠蟹挚椋苑挚榈淖忧蚪型枷裨銮看恚ü卣魈崛∷惴ǎ髯忧蚰诘哪勘晏卣鹘刑崛。滦械教卣髂勘昕馔瓿善ヅ溆胧侗穑钪帐涑龈髯郧蚰勘甑幕拘畔ⅲㄍ枷裰械淖辍⒛勘昀啾�、相似度等级、图像质量评价等组成的识别向量，最后下行到智能决策�？�。
[0023]如图3b所示，智能决策模块接受智能识别�？槭涑龅氖侗鹣蛄浚⒔渥勘晷畔⒑绻阆低成瓒ǖ你兄担虿呗跃霾吡鞒蹋裨蛱林悄苤葱邢低常匦禄袢⌒虑虻耐枷裥畔�。策略决策包括模式决策与参数决策，依次基于模式偏好和参数偏好的信息熵评估算法，以信息熵向量期望值极大原则给出最佳决策。
[0024]模式决策过程，首先建立目标信息函数与基于模式应激规划向量函数的变换算法1，得到基于模式偏好向量函数，通过信息熵评估算法I估算对应某个探测模式、指向、谱段组合规划方案是否满足信息熵阈值，若不满足则循环上述过程，重新进行模式规划，直到满足信息熵阈值，进入下一步的参数决策过程。
[0025]参数决策过程,包括建立变化算法,并得到基于参数偏好向量函数并引入基于参数的应激成像仿真向量，通过信息熵评估算法2循环参数规划，得到最佳参数组合(焦距、视场、F数等)。
[0026]如图3c所示，智能进化�？榇佣孕巧暇霾叩淖云兰垡约暗孛嫔闲凶罡哂畔燃镀兰郏竦眯畔㈧仄兰劢峁袈阆低成瓒ㄣ兄翟蚋虏呗钥猓⒔枷裣滦兄恋孛嫦低常裨颍胄巧现悄苁侗鹉？�。
[0027]本发明的智能光学遥感系统，转变传统“获取图像”的思路，直接以“获取信息”为目标，是一种具备人眼智能探测功能的新型光学遥感系统，实现了在轨自动识别目标，针对目标特点自动形成探测模式以及参数策略，对重点目标进行全面探测，能够从数据获取的源头，对情报搜集、处理、分发以及应用整个链路进行系统化设计，提高情报的时效性和有用性，为用户按需、及时获取信息提供有效支持。本发明能够满足对突发事件的快速定位、在轨即速响应、目标的快速捕获及短时间聚焦跟踪的需求，特别适合低成本、高效率、长寿命对地观测。
[0028]本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种智能光学遥感系统，其特征在于:包括智能识别�？�、智能决策�？�、智能进化模块、智能执行�？椋恢悄苤葱心？榘ㄈ「兄�、变焦高分辨率成像仪以及变光谱分辨率成像仪；智能识别�？槎匀「兄翘讲獾玫降哪骋磺蛞８型枷裥畔⒔性诠焯卣魈崛∮胫付勘晔侗穑付勘晔侗鸾峁淙氲街悄芫霾吣？椋� 智能决策�？榻邮苤悄苁侗鹉？槭涑龅氖侗鹣蛄浚⒔渥勘晷畔⒑绻阆低成瓒ǖ你兄担蚪胁呗跃霾吡鞒蹋凰龅牟呗跃霾甙Ｊ骄霾哂氩问霾撸凰龅哪Ｊ骄霾吖淌紫冉⒛勘晷畔⒑牖谀Ｊ接す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ约澳勘晷畔⒑牖诓问す婊蛄亢谋浠凰惴ǎ玫侥Ｊ狡孟蛄亢筒问孟蛄亢ü畔㈧仄拦浪惴ü浪愕玫皆ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问⑺椭林悄苤葱邢低常蝗绻媚勘晷畔⒑宦沣兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥偶纭 智能执行系统根据接收到的预决策模式和预决策参数，驱动变焦高分辨率成像仪和变光谱分辨率成像仪对指定目标进行跟踪探测，获得目标图像；并将目标图像送至智能进化�？椋� 智能进化�？榻勘晖枷竦耐枷裰柿吭谕枷裰柿恳筱兄凳菘庵薪斜槔绻枷裰柿坎环香兄狄螅蛴扇「兄侵匦禄袢⌒虑虻囊８型枷裥畔ⅲ蝗绻枷裰柿糠香兄狄螅蚪竦玫哪勘晖枷裣麓恋孛妫苯竦酶媚勘晖枷袷辈捎玫脑ぞ霾吣Ｊ胶驮ぞ霾卟问嫒氩⒏峦枷裰柿恳筱兄凳菘狻�
2.根据权利要求1所述一种智能光学遥感系统，其特征在于:所述的全场感知仪为大视场面阵成像相机。
【文档编号】G01C11/00GK103868499SQ201410073593
【公开日】2014年6月18日申请日期:2014年2月28日优先权日:2014年2月28日
【发明者】苏云, 阮宁娟, 孙倩, 吕红, 焦建超, 吴宪珉, 张鹏斌, 李锦胜申请人:北京空间机电研究所

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