[实用新型]海面舰船对目标自动跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种跟踪装置，具体涉及一种海面舰船对目标自动跟踪装置。

背景技术

现有技术中，一般的摄像头跟踪装置采用专用的图像采集处理装置对目标进行图像处理，同时还需要特殊的伺服系统进行摄像头方位、俯仰运动驱动控制，因此，具有通用性差、复杂度高、体积大、成本高的局限性，不适用船舶运动载体对海上目标跟踪、识别、监视。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种海面舰船对目标自动跟踪装置，具有结构简单、体积小、通用性强和成本低的优点，而且还能够精确的对目标物体进行跟踪、识别和监视。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种海面舰船对目标自动跟踪装置，包括摄像头、图像采集器、计算机、俯仰旋转驱动电机和方位旋转驱动电机；所述摄像头安装于云台的主机内，所述方位旋转驱动电机安装于所述云台的方位轴上，所述俯仰旋转驱动电机安装于所述云台的俯仰轴上；所述摄像头连接到所述图像采集器，所述图像采集器的输出端与所述计算机的输入端连接；所述计算机的输出端分别与所述俯仰旋转驱动电机和所述方位旋转驱动电机的输入端连接。

优选的，所述俯仰旋转驱动电机为带旋转编码器全数字式交流伺服电机。

优选的，所述图像采集器的输出端与所述计算机的输入端通过计算机总线连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的海面舰船对目标自动跟踪装置，具有结构简单、体积小、通用性强和成本低的优点。另外，采用图像采集器对摄像头接收的模拟图像信号进行采集，通过计算机对图像采集器采集到的图像中的目标进行图像处理和目标提取，获取目标的方位角误差和俯仰角误差；计算机对采集的数据进行实时解算，进而控制摄像头安装平台的方位电机和俯仰电机进行闭环的运动校正，达到摄像头对目标进行跟踪目的。可广泛应用于摄像头监控等需要图像自动跟踪的应用环境中，特别能满足海上环境条件下对目标的警戒、搜索等多元化任务的需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的海面舰船对目标自动跟踪装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，本实用新型提供一种海面舰船对目标自动跟踪装置，包括摄像头、图像采集器、计算机、俯仰旋转驱动电机和方位旋转驱动电机；其中，摄像头安装于云台的主机内，方位旋转驱动电机安装于云台的方位轴上，用于通过控制云台的旋转而控制摄像头所指向的方位角度；俯仰旋转驱动电机安装于云台的俯仰轴上，用于通过控制云台的旋转而控制摄像头的俯仰角度；其中，实际应用中，俯仰旋转驱动电机为带旋转编码器全数字式交流伺服电机；方位旋转驱动电机为带旋转编码器全数字式交流伺服电机，图像采集器输入连接到摄像头，用于采集摄像头所采集到的图像信息，图像采集器可以采用PAL或NTSC方式，采集帧率不低于25Hz。图像采集器的输出端与计算机的输入端连接，具体可以通过计算机总线连接，例如：PCI总线、PCI-E总线或USB总线等。计算机的输出端分别与俯仰旋转驱动电机和方位旋转驱动电机的输入端连接。其工作原理为：计算机通过计算机总线接收图像采集器采集到的数字化图像，对数字化图像进行目标提取、识别和误差计算，根据误差解算出控制信号，进而控制方位旋转驱动电机和俯仰旋转驱动电机的转动，带动摄像头指向变化，从而始终保持目标图像误差接近零误差，即实现目标图像基本在图像的中心位置，实现对目标自动跟踪的目的。

一般情况下，海面舰船对目标自动跟踪装置的关键为电磁兼容性设计和环境适应性设计，其中，影响跟踪装置正常工作的电磁环境包括外部强信号干扰和系统内各设备间相互干扰。系统所处的工作环境，从总体布局到分系统设计都有必要采取一系列抗干扰措施，以减小干扰对设备的影响，保证系统稳定工作。在电磁兼容性设计时，除了采取屏蔽、滤波、接地、布线、电路设计和设备合理布局等多种硬件措施外，还采取了软件措施。

具体的，软件措施为采样数值受干扰，采样数据出错或丢失时有效的处理方法，经分析，海面跟踪点采样的特点为数据值变化的连续性，根据这个特点，设计了限变化率滤波。

限变化率滤波与通常滤波方法不同，用三次采样值来决定采样结果。其方法是，当|Y(2)-Y(1)|＞ΔY时(ΔY是最大允许的变化率)，不是像通常滤波那样，用Y(1)作为本次采样值，而是再采样一次，取得Y(3)，然后根据|Y(3)-Y(2)|与ΔY的大小关系来决定本次采样值。