【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机对地面机动目标监视和定位领域,具体涉及一种无人机对地目标监视及二维三维联动的显示系统。
技术介绍
随着航空工业和信息技术的迅速发展,无人机在军事领域和民用领域得到越来越广泛的应用。无人机具备造价低廉、机动灵活、滞空时间长等特点,可以从事地面侦察和目标监视任务。通常情况下,无人机上装配有光电吊舱、合成孔径雷达等设备,用于获取地面实时影像、遥测数据等监视信息,装配有惯性测量单元(IMU)、全球定位系统(GPS)、测高仪等设备用于获取无人机位置和姿态信息,并通过地空数据链实现无人机与地面操作人员的通信。无人机上装配有光电吊舱,通过光电吊舱中的机载摄像头可以实时获取地面的可见光或红外图像序列。随后利用图像跟踪算法、运动检测算法、目标识别等方式检测图像中存在的机动目标,并获取目标的图像坐标、目标类型等信息。仅获取机动目标的图像坐标则仅能在无人机实时影像中标识出检测的机动目标的图像位置,且无法实现对地面目标的持续跟踪和定位。需要通过目标定位算法获取机动目标的真实地理位置。目前常用的目标定位方式是使用姿态测量/激光测距定位模型,利用激光测距仪沿相机光轴方向测量无人机到目标的距离,结合无人机位姿参数解算目标的相对位置。获得目标的相对位置后,可以结合无人机机载GPS提供的经纬度信息算出目标的地理位置。在传统的地面监视任务中,需要无人机地面控制站中操作人员的参与。操作人员可以通过无人机拍摄的实时影像了解监控场景状况,需要在无人机影像中自动标识出目标的具体位置,也可以同时在二维电子地图中标识出目标方位,方便操作人员对具体目标执行监视任务。但由于单台无人机的 ...
【技术保护点】
一种无人机对地目标监视及二维三维联动的显示系统,其特征在于:包括一个数据接收单元(101),用于实时接收监视获取的实时影像数据、机动目标信息和无人机的状态信息,每个机动目标的信息包括一个唯一的编号、该机动目标当前在实时影像中的图像坐标和真实地理坐标,无人机的状态信息包含无人机的视野范围信息、经纬度信息、飞行高度、航速和飞行姿态;一个数据存储单元(102),存储数据接收单元(101)获取的实时影像数据、机动目标位置信息和无人机的状态信息;一个显示单元(103),通过二维和三维联动显示的方式显示无人机监视区域和监视区域观测到的地面机动目标信息;显示单元(103)由三台显示屏组成,分别演示实时影像显示区域(104),二维电子地图显示区域(106)和三维地形显示区域(105)。实时影像显示区域(104)显示从无人机获取的实时影像数据,并在影像中标识出检测机动目标的图像位置坐标;三维地形显示区域(105),用于从地形数据库(108)获取卫星影像、矢量地图、三维地形数据信息,实时渲染从无人机视角观测的监视区域及其周边环境,并标注出无人机视野和机动目标位置;二维电子地图显示区域(106),用于从地形 ...
【技术特征摘要】
1.一种无人机对地目标监视及二维三维联动的显示系统,其特征在于:包括一个数据接收单元(101),用于实时接收监视获取的实时影像数据、机动目标信息和无人机的状态信息,每个机动目标的信息包括一个唯一的编号、该机动目标当前在实时影像中的图像坐标和真实地理坐标,无人机的状态信息包含无人机的视野范围信息、经纬度信息、飞行高度、航速和飞行姿态;一个数据存储单元(102),存储数据接收单元(101)获取的实时影像数据、机动目标位置信息和无人机的状态信息;一个显示单元(103),通过二维和三维联动显示的方式显示无人机监视区域和监视区域观测到的地面机动目标信息;显示单元(103)由三台显示屏组成,分别演示实时影像显示区域(104),二维电子地图显示区域(106)和三维地形显示区域(105)。实时影像显示区域(104)显示从无人机获取的实时影像数据,并在影像中标识出检测机动目标的图像位置坐标;三维地形显示区域(105),用于从地形数据库(108)获取卫星影像、矢量地图、三维地形数据信息,实时渲染从无人机视角观测的监视区域及其周边环境,并标注出无人机视野和机动目标位置;二维电子地图显示区域(106),用于从地形数据库(108)获取监视区域的卫星影像和矢量地图,展示俯视视角下无人机的监视区域及其周边环境;一个交互单元(107),提供操作人员与显示单元(103)的交互操作;一个地形数据库(108),存储监视区域的卫星影像、矢量地图、三维地形数据等信息。2.根据权利要求1所述的一种无人机对地目标监视及二维三维联动的显示系统,其特征在于:所述的实时影像区域(104)显示从无人机获取的实时影像数据,并在实时影像中标识出机动目标影像标识(201),具体包括:无人机检测的一个或多个机动目标需要在实时影像中标出图像的位置坐标及图像的标号,其中:当目标处于未选中状态时,以绿色矩形框包围整个目标区域,绿色矩形框的位置为该目标所在位置,矩形框的尺寸取决于检测目标的尺寸,并在矩形框上方显示字符“ID”和数字编号,标注该机动目标的编号;操作人员可以通过交互单元(107)在检测的目标间进行选择切换;当机动目标处于选中状态时,以白色矩形框包围整个目标区域,白色矩形框的各边中心绘制有白色短线,白色矩形框的位置为该目标所在位置,矩形框的尺寸取决于检测目标的尺寸,并在矩形框上方显示字符“ID”和数字编号,标注该机动目标的编号。3.根据权利要求1所述的一种无人机对地目标监视及二维三维联动的显示系统,其特征在于:所述的三维地形显示区域(105)包括无人机视场三维标识(301)、机动目标三维标识(302)和三维地形缩放比例(303),其中:无人机视场三维标识(301)以半透明灰色填充的不规则四边形区域构成,该四边形区域的形状和尺寸由无人机拍摄实时影像区域在地形上的投影变换决定,反映无人机监视的影像范围,...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘贵喜,李斯,周杰,武治宇,李建文,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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