[发明专利]一种基于射频和双目视觉的目标定位系统及方法

权利要求书

1.一种目标定位系统，包括目标粗定位模块和目标精确定位模块；其中，

所述目标粗定位模块具有信号发生单元和信号接收单元；

所述目标粗定位模块根据所述信号发生单元和所述信号接收单元的发送和接收有关信号的时间获取有关信号在空中的传输时间，并基于所述传输时间来确定目标的搜索范围；

所述目标精确定位模块根据所述目标的搜索范围确定目标的精确位置坐标。

2.根据权利要求1所述的目标定位系统，其特征在于：

所述信号发生单元能够向所述信号接收单元发射询问信号，并接收来自所述信号接收单元的第一响应信号；

所述信号接收单元能够从所述信号发生单元接收所述询问信号，并基于所接收到的所述询问信号向所述信号发生单元发送所述第一响应信号；

所述目标粗定位模块能够记录所述信号发生单元发射所述询问信号的第一时间和收到所述信号接收单元的所述第一响应信号的第二时间以及所述信号接收单元接收到所述询问信号的第三时间和所述信号接收单元发出所述第一响应信号的第四时间；

其中，所述目标粗定位模块通过将所述第二时间和所述第一时间的差值减去所述第四时间和所述第三时间的差值获取所述第一传输时间，基于所述第一传输时间获取所述信号发生单元与所述目标之间的第一距离，并基于所获取的所述第一距离来确定所述目标的搜索范围。

3.根据权利要求2所述的目标定位系统，其特征在于：

所述信号发生单元还能够向所述信号接收单元发送第二响应信号；

所述信号接收单元还能够从所述信号发生单元接收所述第二响应信号；

所述目标粗定位模块还能够记录所述信号发生单元发送所述第二响应信号的第五时间，以及所述信号接收单元接收到所述第二响应信号的第六时间；

其中，所述目标粗定位模块还通过将所述第六时间和所述第四时间的差值减去所述第五时间和所述第二时间的差值获取第二传输时间，并基于所述第二传输时间获取所述信号发生单元与所述目标之间的第二距离，

将所述第一距离和所述第二距离相加后除以2，以获取所述信号发生单元距离所述目标的平均距离，

基于所述平均距离来确定所述目标的搜索范围。

4.根据权利要求3所述的目标定位系统，其特征在于：

所述信号发生单元具有第一计时单元，所述第一计时单元能够记录所述第一时间、所述第二时间和所述第五时间；

所述信号接收单元具有第二计时单元，所述第二计时单元能够记录所述第三时间、所述第四时间和所述第六时间。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的目标定位系统，其特征在于：

所述目标精确定位模块包括双目摄像机和视频处理单元；

所述双目摄像机包括第一摄像头和第二摄像头，能够从不同方位和视角在所述目标的搜索范围内拍摄图片；

所述视频处理单元能够对所述图片进行处理，获取目标的精确位置坐标。

6.根据权利要求5所述的目标定位系统，其特征在于：

所述视频处理单元根据所述目标的搜索范围控制所述第一摄像头和所述第二摄像头拍摄含有目标的图片。

7.根据权利要求6所述的目标定位系统，其特征在于：

所述视频处理单元利用所述含有目标的图片通过三角关系获取目标在所述第一摄像头和所述第二摄像头为参考的坐标系中其中之一的三维坐标。

8.根据权利要求7所述的目标定位系统，其特征在于：

所述目标精确定位模块还包括位移传感器，所述位移传感器能够获取摄像头坐标系和所述目标定位系统所在的飞行装置的坐标系之间的空间转换矩阵。

9.根据权利要求8所述的目标定位系统，其特征在于：

所述视频处理单元能够利用所述空间转换矩阵，将所述目标在所述摄像头坐标系中的三维坐标转换成所述目标在所述飞行装置的坐标系中的三维坐标。

10.根据权利要求1～4任意一项所述的目标定位系统，其特征在于：所述信号发射单元设置在飞行装置上，所述信号接收单元设置在所述目标上。

11.一种目标定位方法，包括：

目标粗定位步骤，根据发送和接收有关信号的时间获取有关信号在空中的传输时间，并基于所述传输时间来确定目标的搜索范围；

目标精确定位步骤，根据所述目标的搜索范围确定目标的精确位置坐标。