[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

说明书

本发明公开了一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统及方法，该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、小型显示屏、无线模块和电源模块，通过激光测距仪获得目标的距离信息；通过智能图像处理板融合可见光、红外、偏振光探测器的信息进行目标特征提取和目标智能检测；通过北斗定位模块、航姿模块和仿生偏振光导航传感器解算观瞄系统的位姿信息；通过显示器在线观察目标检测结果和定位测姿结果；通过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；电源模块用于给系统提供电源转换功能。

技术领域

本发明属于观瞄技术领域，特别是一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统及方法。

背景技术

观瞄系统是对目标进行识别、跟踪、瞄准，并输出目标位置等信息的装置。目前的观瞄系统基本是基于一种数据源的检测模式，即只依赖于可见光、红外和偏振光图像数据中的一种。几种数据在目标检测领域各有其优势，但同时应用场合和检测目标类型都具有其局限性。可见光图像具有较为精细的纹理、轮廓等特征和较强的语义信息，红外图像和偏振光图像有利于发现复杂背景下的感兴趣目标。因此，几种数据来源的信息融合与共享有利于实现检测器在全天候各种复杂背景下的目标检测任务，具有较为重要的意义。

同时，目前基于深度卷积神经网络的目标检测方法已成为目前主流的目标检测方法，但这些方法主要是基于地面的GPU计算平台开发，具有极大的网络规模、计算量和功耗。不利于在资源受限和嵌入式平台等移动平台上部署。因此，实现小网络规模、低网络计算量的轻量化深度神经网络至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、检测精度较高的全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统及方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统，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；所述显示器安装在系统上面端，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。

一种全天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄方法，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。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)可同时对可见光、红外、偏振特性检测，更准确的识别定位目标；(5)采用轻量化深度神经网络模型，在保证精度的前提下大幅度削减网络参数规模和计算量，占用计算资源少，实时性好；(6)多源异质数据生成的候选检测框位置共享，可对包含隐身目标在内的多种复杂背景下的目标实现有效的检测。

附图说明

图1为本发明天候便携式多功能仿生定位定姿观瞄系统的结构示意图。