[发明专利]一种用于空中光电监视系统的跨探测器多视窗漫游方法

说明书

本发明空基光电监视领域，公开了一种用于空中光电监视系统的跨探测器多视窗漫游方法，多个高分辨率探测器重叠区域大于单个视窗的大小，通过多个高分辨率探测器重叠区域的无拼接过渡，完成视窗的无缝漫游。在跨视场拼接时，由于没有采用拼接的方式，避免了视窗拼接时的错位、接缝现象，同时节省了计算资源，提高了系统的实时性，该方法可以向多个用户提供侦察监视视频，满足大范围高清监视需求。

技术领域

本发明属于空基光电监视技术领域，涉及一种用于大范围高分辨率高实时性光电系统的多路视窗跨探测器实时漫游方法，该方法可以向多个用户实时提供侦察监视视频，满足大范围高清监视需求。

背景技术

军事作战越来越依赖于持久的监视以期获得作战战区内的详细信息。持久性、广域成像监视、高分辨率已成为对光电成像装备能力的新需求。传统的高分辨率目标侦察光电设备视场角小，难以在广泛区域内展开实时侦察监视，而广角相机的分辨率通常较低不足以识别目标，已不能满足现代战争对情报的全面性、准确性、快速性要求。为此，需要发展具有非常宽广的覆盖范围，且分辨率还要满足目标识别与精确跟踪的要求的大范围高分辨率光电监视系统。对于任何机载光电系统，无线数据链带宽和传输速率总是限制系统性能发挥的瓶颈。大范围高分辨率光电监视系统可以覆盖广大区域，即使所有图像可以完全传输至地面站，一个操作者也无法关注全部图像，因此其必然是多用户系统。为每一个用户开一个视窗，不仅可以减轻操作者压力，还可以减轻数据链压力。每个视窗中都可以实现缩放、漫游、跟踪等功能，系统具有视窗数量多、功能多、各视窗功能独立的特点。

目前大范围高分辨率光电监视系统多是基于多个探测器视场拼接的原理，传统的视窗漫游方法多是针对单幅图像或者单个传感器，不能满足在多个探测器视场拼接的情况下的漫游需求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：为满足基于多个相机视场拼接的空基成像监视系统为多个用户提供监视视窗进行监视的需求，提供一种跨探测器小视窗漫游方法，通过多个大面阵传感器重叠区域的无拼接过渡，完成视窗的无缝漫游。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于空中光电监视系统的跨探测器多视窗漫游方法，包括以下步骤：

步骤一：结合现有光学设计能力和后端电路处理能力选用多个例如5K×4K等大小的大面阵探测器，矩阵型排列形成对地面区域的大范围高分辨率监视，重叠区域大于640×480像素，即1个视窗的大小；选择一个大视场探测器，覆盖探测器阵列的整个视场。

步骤二：预先对各个探测器像素坐标进行配准。采用常规的选取特征目标的配准方法，将子探测器像素坐标统一到同一平面坐标系，形成整体像素坐标。

步骤三：操作员在地面控制站显示屏画面上点选要开窗的位置，地面控制站将开窗位置的屏幕坐标映射到像素坐标，并向光电设备请求下传该区域的视频数据。

步骤四：光电设备接收开窗指令在相应位置进行开窗。

步骤五：操作员通过地面操纵杆向光电设备发送开窗位置偏差值，控制视窗在全局视场内漫游。

步骤六：当视窗完全进入多个探测器的重叠视场区域后，光电设备根据目标运动趋势，预测视窗将要进入的探测器视场位置，并从该探测器获取视频；完成视窗数据从一个探测器过渡到另外一个探测器，不需要拼接；完成对目标的跨探测器跟踪。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的用于空中光电监视系统的跨探测器多视窗漫游方法，具有以下有益效果：

(1)舍弃传统的图像拼接算法，通过多个大面阵传感器重叠区域的无拼接过渡，完成视窗的无缝漫游。传统图像拼接算法拼接形成的视窗有错位、接缝的现象；由于舍弃了拼接算法，提高了光电设备的实时性差并节省了计算资源。