光电设备的运动目标跟踪方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光电设备的运动目标跟踪方法与装置。通常光电设备目标被遮挡后，由于转塔处于惯性模式，光电传感器光轴平移引导致目标不在光电设备视场内而失锁；而本发明专利技术中，稳定平台仍以一定的角速度运动，目标在遮挡消除后可能仍会保持在视频图像中，这样跟踪器就能快速重捕获并稳定跟踪目标。

【技术实现步骤摘要】
光电设备的运动目标跟踪方法与装置
[0001 ] 本专利技术涉及光电设备的运动轨迹预测。
技术介绍
光电设备、机载光电设备的运动目标跟踪是通过图像跟踪器对视频图像处理，对目标进行识别，驱动执行机构运动以跟踪目标。一旦被跟踪目标被遮挡，图像跟踪器无法自动识别目标的运动趋势，不能驱动光电设备的执行机构运动，将会导致目标丢失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光电设备的运动目标跟踪方法与装置，用以解决现有光电设备图像跟踪器在目标丢失时失锁的问题。 为实现上述目的，本专利技术的方案包括: 光电设备的运动目标跟踪方法，包括如下步骤: I)在目标未丢失时，采集并记录光电设备转动速度，依据所述光电设备转动速度设定预测速度V ； 2)在目标丢失时，光电设备以所述预测速度V转动。 根据权利要求1所述的光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤 I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl, T<T0, TXTtl分别设定不同的预测速度。 步骤I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl之前还包括判断跟踪稳定性的步骤，若不稳定则V=O，若稳定则进行比较。 步骤I)中，IXTc^u V取Ttl时间内的平均速度，TXTtl则取V=V1VV2, V1为当前时刻之前\η时间内的速度均值，V2为当前时刻前Ttl时刻到前\η时刻的速度均值。 在目标丢失时，扩大搜索区。 光电设备的运动目标跟踪装置，包括如下模块: I)在目标未丢失时，采集并记录光电设备转动速度，依据所述光电设备转动速度设定预测速度V ； 2)在目标丢失时，光电设备以所述预测速度V转动。 模块I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl, IXV TXTtl分别设定不同的预测速度。 模块I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl之前还包括判断跟踪稳定性的模块，若不稳定则V=O，若稳定则进行比较。 模块I)中，IXTtl则V取Ttl时间内的平均速度，1DTtl则取V=V1VV2, V1为当前时刻到\η时刻的速度均值，V2为\η时刻到Ttl时刻的速度均值。 在目标丢失时，扩大搜索区。 本专利技术的主要构思在于:通常光电设备目标被遮挡后，由于转塔处于惯性模式，光电传感器光轴平移引导致目标不在光电设备视场内而失锁；假如稳定平台仍以一定的角速度运动，目标在遮挡消除后可能仍会保持在视频图像中，这样跟踪器就能快速重捕获并稳定跟踪目标。所以，在目标未丢失时，依据原来的转动速度设定一个预测速度，在目标丢失时，采用该预测速度继续转动，能够大大提高抗干扰能力，而且完全不依靠GPS或惯导信号。 [0021 ] 本专利技术解决了光电设备在视频图像跟踪目标过程中由于目标被遮挡，造成的目标失锁的问题，实现了视频图像跟踪的抗干扰功能，增强了光电设备在视频图像跟踪的能力；该方法简单易行，不需要额外增加光电设备的传感器；同时具有很好的通用性，可应用在各种光电设备上，如机载光电设备。 【附图说明】 图1是实施例的流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。 光电设备的运动目标跟踪方法，包括如下步骤: I)在目标未丢失时，采集并记录光电设备转动速度，依据所述光电设备转动速度设定预测速度V ； 2)在目标丢失时，光电设备以所述预测速度V转动。 其中，采集处理转塔(即搭载光电设备的转动平台，可以认为是光电设备的一部分)在目标丢失以前的空间角速速度，保证转塔在目标丢失后按照先前运动速度运行。采用预测速度时，图像跟踪器输出给伺服控制量切断；图像跟踪器的搜索区域增大，待正常跟踪后恢复；稳定转塔伺服控制系统将保持稳定转塔之前的运动规律(设定V)并继续运动一定时间；这段时间内跟踪器一直在搜索区内搜索目标，若跟踪器重新捕获到目标后，则预推(本专利技术的跟踪方法也称为预推)结束，进入正常跟踪；若在搜索过程中，人工检测到目标在视场内，也可以人工参与捕获目标来结束预推进入正常跟踪。若干扰结束后，目标已经在视场之外，则让转台停止转动。 图1给出了目标预推的流程图: 流程开始先判断图像跟踪器目标是否丢失，若收到目标丢失指令则扩大搜索区，并提取记录的预测速度V，控制伺服系统以速度V转动；若未收到丢失指令则正常跟踪按原控制算法计算得到的输出量驱动转台。 跟踪器正常跟踪过程中要判断跟踪稳定性，若跟踪像素误差在一段时间内小于N个像素，则认为稳定跟踪，并以该时刻为‘0’时刻对稳定跟踪时间T计时，同时开始采集、记录转台转动速度；设定一个阈值Ttl,当IXTtl则V取T时间内的平均速度，τ>τ0则取V=V1VV2,V1为当前时刻之前Tc/2时间内的速度均值，V2为当前时刻前Ttl时刻到前1/2时刻的速度均值。 若跟踪器为正常跟踪指令，而若跟踪像素误差大于等于N个像素，则为不稳定跟踪，令预测速度V=O。 以上实施例给出了设定预测速度的一个优选实施方式，作为其他实施方式，也可以采用其它预测速度，比如不判断稳定时间的大小而直接采用Ttl时间内的平均速度，再比如不采用平均速度而采用某时刻的速度等等，可以根据需要进行选取。 以上给出一种具体的实施方式，但本专利技术不局限于所描述的实施方式。本专利技术的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本专利技术的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在目标未丢失时，采集并记录光电设备转动速度，依据所述光电设备转动速度设定预测速度V；2）在目标丢失时，光电设备以所述预测速度V转动。

【技术特征摘要】
1.光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)在目标未丢失时，采集并记录光电设备转动速度，依据所述光电设备转动速度设定预测速度V; 2)在目标丢失时，光电设备以所述预测速度V转动。2.根据权利要求1所述的光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl, T<T0, TXTtl分别设定不同的预测速度。3.根据权利要求2所述的光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤I)中，比较稳定时间T与设定阈值Ttl之前还包括判断跟踪稳定性的步骤，若不稳定则ν=ο，若稳定则进行比较。4.根据权利要求3所述的光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤I)中，Τ〈?；则V取Ttl时间内的平均速度，1DTtl则取V=V1VV2, V1为当前时刻之前\丨1时间内的速度均值，V2为当前时刻前Ttl时刻到前\η时刻的速度均值。5.根据权利要求1或2或3或4所述的光电设备的运动目标跟踪方法，其特征在于，在目标丢失时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵嫔娅，张敏，赵亮亮，习贵平，赵冠军，
申请(专利权)人：凯迈洛阳测控有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41