[实用新型]多模多目标精密跟踪装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种多模多目标精密跟踪装置，尤其指一种模式识别与智能控制、复杂背景下目标自动检测与识别技术、图像处理与数据融合的装置和方法，通过对可见光和红外信息的融合，实现了对复杂背景下弱小目标的检测与跟踪，属于信息处理装置。

(二)背景技术：

在现代战争中，各种精确制导武器的大量使用使防空作战变得越来越困难，巡航导弹、隐形飞机、武装直升机、反辐射导弹、侦察和攻击无人机的应用使防空形势变得越来越严峻，如何在保存自己的情况下探测到来袭目标并对其实施有效的攻击是现代防空急需解决的问题。而目前我国的防空体系主要是对抗常规飞机而建立的，所以对上述目标的对抗能力是较弱的，其主要原因是对上述目标的探测存在困难。特别是反辐射导弹的威胁使得防空雷达的应用受到很大的限制。据报道，在2003年发生的伊拉克战争前，伊方80％以上的防空体系是完好无损的，但是在战争打响后，伊方的防空武器几乎毫无建树，其主要原因就是制电磁权完全掌握在美军手中，伊拉克军队的防空雷达只要一开机，几分钟内就遭到美军反辐射导弹的攻击，美军摧毁伊军防空体系的同时更摧毁了伊军的战斗意志，所以伊军虽然大部分防空武器完好无损，但是却不敢使用，成了无用的一堆废铁。伊军防空作战未能有效发挥作用的主要原因是缺乏有效的针对美军空中威胁的探测手段。

光电探测系统对抗上述目标威胁具有独特的优点，光电探测系统和雷达配合使用，具有很强的互补性。光电空中目标探测系统有如下雷达所不具备的优点：

1)被动式工作方式，不辐射电磁波，隐蔽性好；

2)工作在光波范围，不受电子干扰；

3)目标不易隐身；

4)低角跟踪时，不受地物杂波的影响，无低空盲区；

5)跟踪精度和测距精度高；

6)目标图像直观清晰，易于目标识别。

光电探测跟踪系统需要解决的关键问题是研制具有智能化的视频目标识别跟踪器和高精度的伺服跟踪转台。光电探测系统的设计应尽可能地在远距离时发现和识别目标，由于空中目标在远距离时通常十分弱小，因此弱小目标检测识别和跟踪是需要解决的关键问题。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种多模多目标精密跟踪装置，以实现在极低信噪比下，及时检测、识别弱小目标，检测出目标后，在复杂背景(诱饵、目标抖动、成像噪声、多目标、交叉等)情况下稳定的跟踪目标，不丢失目标。

本实用新型是一种多模多目标精密跟踪装置，其采用的复杂背景下多模数据融合可提高目标的检测概率和精确跟踪精度，同时充分考虑系统化和工程化应用的要求，在设计上考虑多种通用需求，多种信息接口，集成强大的软、硬件资源，在不改变硬件情况下只需改变软件即可实现对海上、空中等不同目标的处理。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型一种多模多目标精密跟踪装置，由以下三部分构成：数字伺服平台、综合信息处理平台、压缩及传输设备。

1)数字伺服平台：

该数字伺服平台是由CCD(Charge Coupled Device，即电荷藕合器件图像传感器)摄像机、红外传感器、高精度数字伺服转台、手柄和监视器组成，也可根据需要选用两个CCD摄像机或两个红外传感器。该数字伺服平台中的CCD摄像机可以是模拟信号输入或数字信号输入，采用的红外传感器其分辨率为768×576。

该数字伺服平台是图像获取装置的支撑平台，其中的CCD摄像机和红外传感器分别安装在高精度数字伺服转台两端，可随高精度数字伺服转台一起运动。同时该高精度数字伺服转台可根据接收的控制指令进行转动，对目标进行精确跟踪，使目标保持在图像获取装置的视场中心。

作为本实用新型的一个改进，将CCD摄像机同红外传感器组合使用，同时获取可见光和红外的目标图像信息，综合两种信息中的目标特征，从而提高目标的检测概率和精确跟踪精度。

2)综合信息处理平台：

该综合信息处理平台是由信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器组成。其高速数字信号处理器采用基于DSP(数字信号处理器)的信号处理系统。高速数字信号处理器接收从CCD摄像机或红外传感器传入的图像信息，完成对可见光和红外图像中的目标特征提取，特征匹配，目标运动预测与估计、精确跟踪等算法的实现。伺服控制处理器根据目标预测与跟踪的结果，确定高精度数字伺服转台的运动方向，并向高精度数字伺服转台发出控制命令，使高精度数字伺服转台根据预测与跟踪的结果对目标进行跟踪。