[发明专利]基于全景图像的车载光电视觉引导方法

说明书

技术领域

本发明属于光电探测领域，主要涉及车载用目标引导方法，尤其涉及一种基于全景图像的车载光电视觉引导方法。

背景技术

车载光电系统主要用于实现战场环境的监测与战场目标的识别和跟踪。目前，车载光电系统采用在二维转塔上安装可见光电视、激光测距机、红外热像仪和跟踪伺服装置等多种光电设备组合实现方位360°、俯仰几十度范围内目标的识别和跟踪。

在实际应用中，车载光电系统对目标的识别与跟踪的步骤包括：1.人眼搜索当前电视/红外图像，判断是否存在目标；2.如果存在，人工操作摇杆引导二维转塔使目标位于可见光电视跟踪波门内；3.人工控制摇杆跟踪目标或按下跟踪按钮自动实现对目标的跟踪；4.如需获取目标坐标，则按下测距按钮，由计算机结合当前目标距离数据和转塔方位/俯仰角度计算输出目标坐标值；5.结束对当前目标的跟踪，人工操作摇杆引导二维转塔至车体其他方向，获取新的电视/红外图像，重复上述步骤对目标进行识别和跟踪。在上述对目标的识别与跟踪过程中，由人眼识别目标并引导电视系统跟踪目标容易受到外部环境、个人因素等影响而造成系统对车体360°范围内的目标识别困难且引导效率低。

现有技术中，计算机视觉引导多用于智能交通、工业测量等领域。中国专利申请03111168.8公开了一种自动引导车的视觉引导方法及其自动引导电动车，该专利中所提出的视觉引导方法通过摄像机摄取在地面敷设的运行路径标线、地址编码标识符，与摄像机相联的计算机，通过图像智能化识别，获得车体与运行路径标线的位置偏差和方向偏差参数，修正车辆行驶路线。在该专利中，摄像机获取的是车辆前部已知运行路径和地址编码，从而引导车辆转向机构按规定路线行驶，该方法不适用于存在多个目标需要引导的车载光电探测领域。中国期刊《光电工程》第37卷第4期1～7页公开了一种新型自动激光经纬仪引导跟踪方法，该方法采用精密二维转台和高分辨率相机代替人眼，利用TM5100A的马达驱动功能将经纬仪的望远镜指向相机视场范围，实现引导跟踪功能。该文献所提出的方法应用于工业测量领域，通过使用高分辨率相机引导双站经纬仪对被测物上已标记的目标进行自动测量，仅对双站经纬仪交汇范围内存在的目标实现引导，不涉及全景引导，同样不适用于车载光电探测领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的问题，为车载光电系统提供一种借助于全景图像自动进行目标视觉引导的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的视觉引导方法由置有视觉引导控制软件包的数据处理系统实现，当数据处理系统上电后，执行以下操作步骤：

第一步，查询是否收到坐标数据输出脉冲信号，如果为假，等待；如果为真，执行第二步；

第二步，判断是否接收到目标选定指令，如果为假，等待；如果为真，执行第三步；

第三步，同步采集目标P的坐标数据车体位置姿态数据(L,B,h)和(y,p,r)、电视跟踪模块当前视轴指向数据(α,β)并存入缓存，其中：为目标P在相机坐标系c中的坐标；(y,p,r)为车体在导航坐标系n下的航向角、俯仰角和横滚角；(L,B,h)为车体所在位置在WGS84坐标系e中的经度、纬度和高度数据；(α,β)为当前电视跟踪模块视轴在电视坐标系t中对应的方位角和俯仰角；

第四步，根据下式计算目标P在WGS84坐标系e中的坐标：