[发明专利]基于全景图像的车载光电视觉引导方法

摘要

本发明公开了一种基于全景图像的车载光电视觉引导方法。该方法由置有视觉引导控制软件包的数据处理系统实现，当数据处理系统上电并接收到坐标数据输出脉冲信号后，根据目标选定指令，利用全景图像中的目标坐标数据、车体的位置姿态数据计算出电视跟踪模块视轴指向目标的理论角度数据，并与当前视轴指向数据进行差值运算后，获得视轴调整量并输出至电视跟踪模块伺服装置，由伺服装置调整电视跟踪模块视轴指向目标，从而实现全景图像中目标的自动视觉引导探测功能。本发明解决了车体周围360°全景自动探测的问题，提高了现有车辆光电平台的探测效率。

主权项

1.一种基于全景图像的车载光电视觉引导方法，其特征在于：该方法包括以下操作步骤：第一步，查询是否收到坐标数据输出脉冲信号，如果为假，等待；如果为真，执行第二步；第二步，判断是否接收到目标选定指令，如果为假，等待；如果为真，执行第三步；第三步，同步采集目标P的坐标数据车体位置姿态数据(L,B,h)和(y,p,r)、电视跟踪模块当前视轴指向数据(α,β)并存入缓存，其中：为目标P在相机坐标系c中的坐标；(y,p,r)为车体在导航坐标系n下的航向角、俯仰角和横滚角；(L,B,h)为车体所在位置在WGS84坐标系e中的经度、纬度和高度数据；(α,β)为当前电视跟踪模块视轴在电视坐标系t中对应的方位角和俯仰角；第四步，根据下式计算目标P在WGS84坐标系e中的坐标：XePYePZeP=RneRbn[RcbXcPYcPZcP+XbOcYbOcZbOc]+XeOnYeOnZeOn]]>Rne=-sinB-sinLcosBcosLcosBcosL-sinLsinBcosLsinB0cosLsinL]]>Rbn=cosycosr+sinysinpsinrsinycospcosysinr-sinysinpcosr-sinycosr+cosysinpsinrcosycosp-sinysinr-cosysinpcosr-cospsinrsinpcospcosr]]>Rcb=cosθxcosθz+sinθxsinθysinθz-cosθxsinθz+sinθxsinθycosθzsinθxcosθycosθysinθzcosθycosθz-sinθy-sinθxcosθz+cosθxsinθysinθzsinθxsinθz+cosθxsinθycosθzcosθxcosθy]]>式中，为相机坐标系原点O_c在载车坐标系b中的坐标，由多摄像头视觉感知模块1和位置姿态测量模块3之间的安装位置偏差确定；为导航坐标系原点O_n在WGS84坐标系e中的坐标；为目标P在WGS84坐标系e中的坐标；(θ_x,θ_y,θ_z)为多摄像头视觉感知模块1与位置姿态测量模块3之间的基准角度偏差；分别为导航坐标系n到WGS84坐标系e，载车坐标系b到导航坐标系n和相机坐标系c到载车坐标系b的旋转矩阵；第五步，根据下式计算目标P在电视坐标系t中的坐标：XtPYtPZtP=Rtb′[Rbn′Rne′[XePYePZeP-XeOnYeOnZeOn]-XbOtYbOtZbOt]]]>Rtb=cosφxcosφz+sinφxsinφysinφz-cosφxsinφz+sinφxsinφycosφzsinφxcosφycosφysinφzcosφycosφz-sinφy-sinφxcosφz+cosφxsinφysinφzsinφxsinφz+cosφxsinφycosφzcosφxcosφy]]>式中，为电视坐标系原点O_t在载车坐标系b中的坐标，由位置姿态测量模块3和电视跟踪模块5之间的安装位置偏差确定；为目标P在电视坐标系t中的坐标；为电视坐标系t到载车坐标系b的旋转矩阵；(φ_x,φ_y,φ_z)为位置姿态测量模块3与电视跟踪模块5之间的基准角度偏差；分别为的转置矩阵；第六步，根据下式计算电视跟踪模块视轴指向目标P时在电视坐标系t中对应的方位角α'和俯仰角β'：β′=arctg(-ZtPYtPsinα′)]]>第七步，根据下式计算电视跟踪模块的视轴调整量(Δα,Δβ)，并输出到电视跟踪模块的伺服装置：Δα＝α-α',Δβ＝β-β'第八步，查询电视跟踪模块是否输出跟踪锁定脉冲信号，如果为假，返回执行第三步；如果为真，执行第九步；第九步，判断是否要引导下一个目标，如果为真，返回执行第二步；如果为假，引导程序结束。