[发明专利]一种基于自主视觉跟踪的光电吊舱的控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种光电吊舱，公开了一种基于自主视觉跟踪的光电吊舱的控制系统及方法，通过获取光电吊舱的姿态信息、待跟踪目标和光电吊舱之间的直线距离，实时计算待跟踪目标的位置信息，通过将待跟踪目标的位置信息与设定位置信息进行比较生成控制指令，来控制光电吊舱的转动，使得待跟踪目标处于设定位置，实现对待跟踪目标的自主视觉跟踪。

技术领域

本发明涉及一种光电吊舱技术领域，特别是涉及一种基于自主视觉跟踪的光电吊舱的控制系统及方法。

背景技术

光电吊舱在实际各种类型的飞行器和机器人中具有非常广泛的应用，常用于监控。光电吊舱云台常用安装方法是悬挂于建筑物顶部和飞行器底部，以完成对云台下方空间得实时监控。但是，现有的光电吊舱无法自主实现对目标的跟踪。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种基于自主视觉跟踪的光电吊舱的控制系统及方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明实施例中提供一种基于自主视觉跟踪的光电吊舱的控制系统，光电吊舱用于承载图像采集元件，所述控制系统包括：

控制器，与所述光电吊舱的驱动机构连接，用于控制所述驱动机构驱动所述光电吊舱转动；

姿态获取模块，用于实时获取光电吊舱的姿态信息，所述姿态信息包括光电吊舱的俯仰角、横滚角、偏航角；

距离获取模块，用于实时获取待跟踪目标和光电吊舱之间的直线距离；

所述控制器与所述姿态获取模块和距离获取模块连接，用于根据所述姿态信息和直线距离计算待跟踪目标的位置信息；

所述控制器还用于根据所述位置信息和待跟踪目标的设定位置信息生成第一控制指令，以控制所述驱动机构驱动所述光电吊舱转动，使得待跟踪目标处于设定位置，实现对待跟踪目标的跟踪，所述第一控制指令包括跟踪指令和光电吊舱的转动角速度。

可选的，所述距离获取模块为无载波通信模块，包括：

安装在光电吊舱上的标签模块，所述控制器与所述标签模块连接；

安装在待跟踪目标上的基站模块，所述标签模块在自身的时间戳上通过无载波通信的方式向基站模块发送请求信号，所述基站模块在自身的时间戳上接收标签模块发送的请求信号，然后向标签模块发送反馈信号，所述标签模块在自身的时间戳上接收所述反馈信号；

第一计算模块，利用标签模块在其时间戳上发送请求信号和接收到反馈信号的时间差，以及基站模块在其时间戳上接收到请求信号和发送反馈信号的时间差，计算待跟踪目标与光电吊舱之间的直线距离。

可选的，所述控制系统还包括：

显示屏，所述控制器与所述显示屏连接，用于控制所述显示屏显示所述图像采集元件采集的图像，以及待跟踪目标的位置信息。

可选的，所述控制系统还包括：

遥控装置，所述控制器与所述遥控装置连接，用于获取用户通过遥控装置发送的第二控制指令，并根据所述第二控制指令控制所述驱动机构驱动所述光电吊舱转动，以使得待跟踪目标位于图像采集元件的视角范围内，所述第二控制指令包括光电吊舱的工作模式、转动角速度；

所述遥控装置包括按键和遥杆；

所述控制器获取用户通过按键设定的光电吊舱的工作模式指令，并控制光电吊舱的工作模式为用户设定的工作模式；

所述控制器获取用户通过遥杆设定的光电吊舱转动的角速度，并控制驱动机构驱动光电吊舱以用户设定的角速度转动。