[发明专利]一种基于图像质量的头盔自动定位系统及方法

说明书

一种基于图像质量的头盔自动定位系统及方法，包括步骤S1：摄像头图像采集端，用于采集头盔前方图像信息；步骤S2：传感器信息采集端，用于获取加速度、陀螺仪、头盔位置信息数据；步骤S3：物体识别模块，采用训练好的卷积神经网络对摄像头采集的图像进行实时物体识别，并对物体进行图像骨架标定；步骤S4：信息判断处理端根据物体主轴与水平线的角度θ以及加速度，对采集的图像进行整体映射，并传输至头盔视频显示模块显示；步骤S5：头盔视频显示模块，对信息判断处理端的信息进行显示。本申请创造性的将加速度加入到图像质量判断、图像显示角度更正等因素，此外，图像质量选择以及提取整体质量方面考虑加速度的影响，显著提升了智能头盔显示准确率。

技术领域

本发明涉及头盔智能技术领域，具体地涉及一种基于图像质量的头盔自动定位系统及方法。

背景技术

目前，现代化武器装备中，头盔不仅是一种保护装置，更是一种强大的信息平台。为了解决现代飞机及机上雷达等系统操纵日益复杂的问题，现代飞机普遍采用具有头盔位姿测量系统的头盔显示器。头盔位姿测量系统的关键技术之一是要准确、快速地测量头盔与机舱的相对位姿，将合适的影像输送到头盔显示器，使飞行员和机上设备能准确感知战场环境。且随着技术发展，智能头盔已经走入人们的日常生活中。更加智能、安全、低成本的头盔是智能出行设备的研究热点之一。

智慧城市建设不断的推进，智能化头盔的安全性和便捷性的研究越来越受重视。通过人工智能识别等方式进行智能头盔在运行保障复杂条件下的设备管控和系统维护，越来越受到欢迎。

从作战头盔装备上看，尽管己经有电磁式、机电式、视觉式等头盔位姿测量系统，但普遍存在与红外谱重叠、更新率慢、可靠性差，以及精度低等缺点，不能满足现代作战飞机的要求。

且现有的头盔显示主要考虑之间拍摄图像的显示，而对图像纠正以及考虑头盔运行速度、图像质量等方面考虑较少，且由于缺乏对光照、姿态、表情和图像质量变化的鲁棒性，在无约束条件下的头盔显示相对无效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于图像质量的头盔自动定位系统及方法，本发明的一种基于图像质量的头盔自动定位方法及系统显著提升了智能头盔的智能显示，自动姿态定位，且头盔的安全性和便捷性大大提升，增强了用户体验；其采用以下方式实现：

一种基于图像质量的头盔自动定位方法，包括

步骤S1：摄像头图像采集端，用于采集头盔前方图像信息；

步骤S2：传感器信息采集端，用于获取加速度、陀螺仪、头盔位置信息数据；

步骤S3：物体识别模块，采用训练好的卷积神经网络对摄像头采集的图像进行实时物体识别，并对物体进行图像骨架标定；所述对物体进行图像骨架标定包括提取识别出的物体图像骨架以及主轴，计算物体主轴与水平线的角度θ；

步骤S4：信息判断处理端根据物体主轴与水平线的角度θ以及加速度，对采集的图像进行整体映射，并传输至头盔视频显示模块显示；

步骤S5：头盔视频显示模块，对信息判断处理端的信息进行显示；

所述传感器信息采集端包括陀螺仪、加速度计、GPS定位；

在物体识别模块进行识别前还包括对图像进行预处理，包括提取图像整体信息，包括步骤：对摄像头采集的图像采用函数过滤，采用的函数为：

其中，σ₀为初始图像尺度因子,σ为图像尺度因子，τ为加速度，(x,y)为图像像素横纵坐标，m为图像像素数；

所述对目标物体进行图像骨架标定前包括，根据图像中物体的图像质量选择目标物体，即选择图像中物体图像质量最高的为目标物体：

物体质量计算如下：