[发明专利]一种基于合成视觉的目标定位方法

说明书

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，公开了一种基于合成视觉的目标定位方法，包括：载机实时位姿传感器数据和瞄准线姿态数据获取；生成静态的三维场景；生成动态合成视觉；获取对应的传感器图像；进行光电图像与合成视觉图像的配准与映射；根据目标像素位置进行地理定位。本发明通过相关技术手段实现光电图像中任意目标的空间定位，提供给飞行员任意选择目标的地理位置；能够对光电图像中任意多个目标实时计算其空间位置，从而提供一种实时连续的多目标空间位置跟踪能力。

技术领域

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，涉及一种基于合成视觉的目标定位方法。

背景技术

传统机载目标定位技术根据是否采用激光测距设备，可分为有源定位(有激光测距辅助)和无源定位(无激光测距辅助)，总体而言，有源定位精度较高但硬件构成较为复杂，无源定位没有激光测距的辅助，定位精度相对较差。并且其定位精度会随着距离增加降低，且某个时间点只能对单个目标进行定位等等

地理信息系统具有优越的地理空间描述能力，生成的三维场景中任意目标都是已知的三维地理信息中的地理节点，它实际上结合了测绘领域与信息领域成果。光电系统图像与地理场景融合，将光电探测的区域映射到了地理空间。对目标的定位以及多个目标的定位，可以借助于地理信息系统强大的空间分析能力，快速实现定位。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于合成视觉的目标定位方法，将光电系统的图像与合成视觉图像进行配准融合之后，光电系统的图像中所有目标被映射到三维地理空间中，利用地理信息系统空间几何分析计算能力，快速的计算多个任意目标的地理空间位置，实现目标快速定位。

(二)技术方案

为实现将机载光电图像中的目标进行快速地理定位，本发明基于合成视觉的目标定位方法包括：括三维合成视觉生成，光电图像采集，光电图像与三维场景配准融合，图像内目标位置解算等主要步骤。三维合成视觉利用真实地形数据生成三维地形场景，该三维场景具备了三维空间地理信息系统的能力；光电图像采集包括了图像内容中每一帧以及对应该帧的载机位姿数据,基于该帧产生时的载机位姿数据，可计算出该帧图像对应的地理探测区域；光电图像与三维场景的配准融合，将光电图像中的视频帧与三维场景中该帧对应探测区域进行配准与融合，配准与融合的结果，确保了图像中所有目标都被映射到了三维场景中的地理信息空间。图像内目标位置解算，实际上根据配准到地理信息空间的图像内容，对其中的目标的地理位置进行解算。

合成视觉生成利用高程和卫星影像等地形数据，生成具有地理信息的三维场景。

光电图像与合成视觉图像融合配准对于光电图像和三维合成视觉场景中对应地理区域，进行异源图像的配准与融合。

目标地理位置解算利用已经映射到三维地理信息空间的图像，对其中的目标的地理位置根据空间几何关系进行解算。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的基于合成视觉的目标定位方法，通过相关技术手段实现光电图像中任意目标的空间定位，提供给飞行员任意选择目标的地理位置；能够对光电图像中任意多个目标实时计算其空间位置，从而提供一种实时连续的多目标空间位置跟踪能力。

附图说明

图1是本发明中方法的流程组成示意图。

图2是本发明中三维场景生成效果图。

图3是实际光电图像效果图。

图4是光电探测区域的地理定位区域。

图5是光电图像与合成视觉图下个配准融合后的综合视觉效果图。

图6是在综合视觉效果图上进行目标地理位置计算的示意图。

具体实施方式