[发明专利]基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于目标跟踪识别的测距技术，属于自动控制技术领域，具体为一种基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置及方法。

背景技术

目前在测距技术领域，对于固定目标的测距已经非常成熟，但是对于动态目标的跟踪以及测距仍是一个技术难点，具体表现在待测目标不能有效的、准确的锁定，导致对目标的测距不能精确的完成；即使是锁定后的目标，由于目标位置始终处于动态变化之中，后续的锁定以及测距仍然不能够精确的完成。

本发明就是在此背景下提出一种能够实现对动态目标的距离准确测定的装置以及方法。

发明内容

本发明为解决目前对于动态目标进行测距时目标锁定困难导致测量不够准确的技术问题，提供一种基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置及方法。

本发明所述的基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置是采用以下技术方案实现的：一种基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置，包括一个光电智能感知平台、图像采集模块以及中央处理器；所述光电智能感知平台包括一个内设CPU的云台以及设置在云台上的激光测距仪；所述图像采集模块也设置在云台上；所述激光测距仪的激光轴与图像采集模块的图像轴平行；所述云台、图像采集模块以及激光测距仪的信号输出端均与中央处理器的信号输入端相连接；云台、图像采集模块及激光测距仪的信号输入端与中央处理器的信号输出端相连接。

云台内设有CPU，中央处理器可以向云台内设的CPU输入相应的指令，以控制云台的转动；云台的转动有两个自由度，其中水平可转动0°～350°（即偏航角范围），垂直旋转角度为+90°（即俯仰角）。图像采集模块可采用各种成像设备。云台为市场上能够购买到的。

进一步的，所述图像采集模块包括红外热像仪以及显示器；所述红外热像仪的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接；中央处理器的信号输出端与显示器的信号输入端相连接。

红外热像仪可以实现夜晚、烟雾以及些许遮挡等特殊条件下的图像信息采集。应用领域较广。

本发明所述的基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距方法是采用以下技术方案实现的：一种基于光电智能感知平台目标跟踪识别的测距装置进行测距的方法，包括以下步骤：（a）通过红外热像仪采集待测目标的图像，使目标在显示界面中的面积保持固定比例；中央处理器在相应软件的支持下以显示界面中心即由图像采集模块和激光测距仪组成的光电系统的中心为原点，在显示界面建立该时刻的坐标系XOY；（b）设目标中心在此坐标系中的坐标为A[x₀，y₀]，根据目标中心与原点的距离确定云台运动的俯仰角和偏航角，中央处理器控制云台随动，使光电系统的中心向目标中心所在位置移动；（c）光电系统的中心经过时间间隔Δt移动到[x_a，y_a]；所述Δt为红外热像仪两次采集信号的时间间隔；此时以光电系统的中心[x_a，y_a]为原点建立新的坐标系X_aOY_a，目标中心在此坐标系中的坐标为A₁[x₁，y₁]；设定一个阈值Δr，如果目标中心与光电系统的中心的间距小于等于Δr，则认为光电系统的中心与目标中心重合，此时光电系统将目标瞄准；如果目标中心与光电系统的中心的间距大于Δr，则认为光电系统的中心与目标中心不重合，中央处理器根据显示界面上原点与目标中心的间距值控制云台继续移动，并在经历一个Δt后建立新的坐标系并判断光电系统的中心与目标中心是否重合；不断重复上述过程，直到目标中心与光电系统的中心重合；（d）光电系统的中心与目标中心重合后，中央处理器向激光测距仪发送测量距离的指令，激光测距仪向目标发出激光，测得的距离值传输至中央处理器储存。 

图像采集模块图像轴（即红外热像仪的图像轴）与激光测距仪的激光轴平行，可以保证对于远距离的目标，图像采集模块和激光测距仪所组成的光电系统的中心和图像采集模块的中心可以看作是重合的。