高时间分辨率遥感成像新方法：基于仿生复眼手段的运动目标检测

高时间分辨率遥感包括重访周期和实时性因素。重访周期指标提高的极限是凝视，实时性是凝视效能的核心保障，是高时间分辨率遥感发展的追求目标。实时性首先来自于运动目标检测的需求，也是动态图像处理的热点。基于常见的单镜头相机采集图像，受摄像屏幕和平面图像表达约束，而不得不将实际空间三维信息降到二维，其间需要高超的处理能力保护图像高频细节；在计算机上进行动目标识别时，又把二维信息尽量恢复为三维表征以再现真实目标。这样一种受硬件约束而进行“3－2－3”维变换过程，计算量大，实时性和精度都很难保证，且有效信息损失严重，因此极大限制了运动目标检测技术发展。昆虫的复眼视觉系统在这方面有独特优势，它利用轮廓特征，仅需很少的信息就可识别动目标，因此没有视觉维数变换问题。本研究采用仿生学原理，模拟蜻蜓复眼视觉系统，研究基于复眼手段的运动目标检测与识别方法，探索新的运动目标检测与识别手段，以提高遥感成像的时间分辨率。主要研究内容包括：

（1）模拟复眼结构模型建立仿生复眼实验装置（结构仿生）

（2）仿复眼实验装置的电子稳像（功能仿生）

（3）模拟复眼视觉功能构建运动目标检测模型（原理与功能仿生）

（4）基于复眼的运动目标检测算法设计（原理与功能仿生）

该研究基于仿生复眼的机理，建立仿生复眼实验装置，研究该装置的电子稳像，然后通过在该装置上的运动目标检测实验结果分析，建立相应的数学模型，最后基于复眼结构的运动目标检测机理和数学模型，设计新型运动目标检测算法。

关键词：高时间分辨率，遥感成像，运动目标检测，仿生复眼，电子稳像

研究项目资助：

1）国家科技攻关计划：多用途无人机航空遥感系统研制

项目编号：2004BA104C 

2）国家自然科学基金：无人机航空遥感视频图像稳像机理研究

项目编号：6060204