本书从天基光学动态成像技术领域出发，针对 4 空间中动态分布的非合作目标，构建 感知 发现 确定 识别 一体化框架，全面多维探讨空间非合作目标的先进感知与识别技术，涵盖理论基础、技术创新与实践应用，为非合作空间目标的全方位高效感知提供理论与技术支撑。全书共 6 章，内容包括绪论、天基光学对空间目标感知与识别基础理论、天基光学动态超宽域感知扫描模式设计、基于图神经网络的 2 星图配准拼接成像、面向动态星图的星点匹配和端到端识别技术，以及基于改进密度峰值搜索的暗弱小目标检测方法。本书内容系统全面、重点突出、实践性强，为空间非合作目标感知与识别的科技工作者提供理论依据，适合高等院校光学工程、遥感信息等相关方向师生阅读，也可供相关领域研究人员或工程技术人员参考。
第 1 章 绪论
1.1 空间非合作目标感知与识别技术概述
1.2 空间非合作目标感知技术发展现状
1.2.1 空间非合作目标信息获取研究现状
1.2.2 空间目标的天基光学定位方法
1.3 暗弱目标检测识别方法研究现状
1.3.1 红外小目标检测算法分类
1.3.2 单帧检测方法研究现状
1.3.3 多帧轨迹提取方法研究现状
1.3.4 复杂场景红外小目标检测研究
1.4 研究意义和应用前景
参考文献
第 2 章 天基光学对空间目标感知与识别的基础理论
2.1 天基动态光学探测物像映射基础理论
2.1.1 参考坐标系
2.1.2 卫星姿轨参数定义
2.1.3 摄影光学
2.1.4 参考坐标系间的转换关系
2.2 星图识别中的深度学习方法
2.2.1 前馈神经网络
2.2.2 卷积神经网络
2.2.3 注意力机制方法
2.2.4 图神经网络方法
2.3 密度峰值搜索方法
2.3.1 密度峰聚类的原理
2.3.2 密度峰值搜索框架
2.3.3 密度峰值搜索性能评价
2.4 小结
参考文献
第 3 章 天基光学动态超宽域感知扫描模式设计
3.1 空间成像任务规划设计
3.1.1 成像容许域设计
3.1.2 最佳成像窗口设计
3.1.3 卫星三轴姿态角规划
3.2 惯性空间相机长弧段主动环扫技术
3.2.1 主动推扫成像规划
3.2.2 姿态机动四元数计算
3.2.3 推扫弧段长度及成像立体角计算
3.3 空间目标单星环扫成像方法
3.3.1 空间目标单星环扫成像原理
3.3.2 环扫成像数学模型的建立与分析
3.3.3 环扫成像动态条件下的星点成像模型
3.4 空间目标双星交会成像方法
3.4.1 双星凝视跟踪交会成像原理
3.4.2 双星交会凝视跟踪成像中空间目标双矢量交会定位模型
3.4.3 双星定位误差分析
3.4.4 双星交会成像仿真分析
3.5 小结
参考文献
第 4 章 基于图神经网络的 2 星图配准拼接成像
4.1 动态星图姿态映射与能量退化模型
4.1.1 动态星图姿态映射模型
4.1.2 星点静止能量
4.1.3 动态下的星点成像模型
4.2 基于图注意力网络的星图匹配算法
4.2.1 模型架构
4.2.2 拓扑星图数据构建
4.2.3 基于图注意力网络的复合星点特征计算
4.2.4 星点特征最优匹配
4.3 基于图神经网络的广域星图配准成像仿真分析
4.3.1 全天球空间目标高保真显示及跟踪系统需求分析
4.3.2 4 全天球空间目标显示及跟踪系统
4.3.3 空间目标环扫成像仿真分析
4.4 小结
参考文献
第 5 章 面向动态星图的星点匹配和端到端识别技术
5.1 动态星图背景噪声分析与处理
5.1.1 高动态下星图获取和识别原理
5.1.2 动态星图仿真
5.1.3 星图预处理
5.1.4 模糊星图星点处理
5.2 基于相关匹配的动态星点提取算法
5.2.1 星点初步提取
5.2.2 基于相关系数的星点粗提取
5.2.3 星点质心定位
5.2.4 仿真实验分析
5.3 基于注意力机制的动态星图识别算法
5.3.1 端到端的星图识别网络
5.3.2 星图识别算法的评价
5.3.3 仿真实验分析
5.4 小结
参考文献
第 6 章 基于改进密度峰值搜索的暗弱小目标检测方法
6.1 红外小目标检测密度峰值搜索研究
6.1.1 红外图像特性分析
6.1.2 基于局部异质性的密度峰值搜索
6.2 改进密度峰与局部灰度差分的单帧目标检测方法
6.2.1 基于密度峰值搜索和局部灰度差分的检测方法
6.2.2 实验结果分析
6.3 改进密度峰与轨迹一致性的动态目标序列检测方法
6.3.1 基于密度峰轨迹一致性的目标检测方法
6.3.2 实验结果分析
6.4 小结
参考文献
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