[发明专利]一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统及方法

权利要求书

1.一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统，其特征在于，系统包括激光测距仪、可见光探测器、红外探测器、偏振光探测器、仿生偏振光导航传感器、航姿模块、北斗定位模块、智能图像处理板、显示屏、无线模块和电源模块；

所述智能图像处理板分别对可见光、红外、偏振光探测器获取的图像进行图像融合，用于全天候情况下对目标特征的提取和目标候选检测框的提取，并实现对检测框内目标的类别判断以生成最终的检测结果；所述的激光测距仪用于输出目标至观瞄系统的距离信息；所述北斗定位模块和航姿模块用于解算系统的当前绝对位置信息、速度信息和俯仰角、滚转角信息；所述仿生偏振光导航传感器用于解算系统的当前航向信息；所述显示屏安装在系统上面端，用于在线实时观察目标的检测结果和定位测姿结果；所述无线模块可将目标检测结果和定位测姿结果传输至其它外部终端；所述激光测距仪通过RS422串口与智能图像处理板相连；所述可见光探测器、红外探测器和偏振光探测器分别通过SDI口与智能图像处理板相连；所述仿生偏振光导航传感器通过以太网与智能图像处理板相连；所述航姿模块、北斗定位模块和无线模块分别通过RS232串口与智能图像处理板相连；所述电源模块用于分别给各分模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统，其特征在于，可见光、红外、偏振光探测器，采用CMOS相机搭建，探测距离可达2公里，相机直径36mm；偏振光探测器可通过旋转偏振相机前端的偏振片，实现对四种偏振角0°、45°、90°、135°下目标的探测。

3.根据权利要求1所述的全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统，其特征在于，所述仿生偏振光导航传感器仿照生物定向导航原理，采用阵列式液晶偏振相机，正对天顶，通过采集大气偏振模式，进行自主航向解算，获取该系统与地理北向的夹角即航向角。

4.根据权利要求1所述的全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统，其特征在于，所述航姿模块包括三轴MEMS陀螺仪和加速度计，解算观瞄系统的俯仰角和滚转角。

5.一种基于权利要求1～4中任一项所述系统的全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，北斗定位模块与航姿模块进行信息融合，确定出观瞄系统的位置，速度、俯仰角和滚转角信息；仿生偏振光导航传感器确定观瞄系统的航向角信息；

步骤2，通过智能图像处理板融合可见光、红外、偏振光探测器所探测到的不同波段下的图像信息，进行目标检测和目标识别；

步骤3，通过可见光探测器对识别的隐身目标进行单目测距，确定目标的位置；

步骤4，实时显示检测到的目标信息和测得的距离；

步骤5，通过无线模块将检测到的目标和测得的距离全程加密发送给专用加密移动终端；

目标检测方法包含以下步骤：

将可见光探测器采集的可见光图像通过轻量化深度神经网络模型进行特征提取，并生成候选检测框；

将红外探测器采集的红外图像通过轻量化深度神经网络模型进行特征提取，并生成候选检测框；

将偏振光探测器采集的偏振光图像通过surf算子提取图像特征后采用最大类间方差法进行图像分割，生成候选检测框；

将可见光、红外、偏振图像所生成的目标候选检测框实现信息融合，对每个检测框中的目标类别进行检测和识别；

通过非极大值抑制的方法去除重叠度高的检测框。