一种智能侦察监视光电系统技术方案

一种智能侦察光电系统，能够在不增加通信带宽的提前下，可根据用户需求实时下传所需区域图片。该系统具有智能化、网络化、数字化的特点，包含相机子系统、相机处理子系统、传输子系统、显示处理子系统组成，用户可以通过显示处理子系统将需要的区域或目标的信息，通过传输子系统传输给相机处理子系统，由相机处理子系统将用户感兴趣的区域或目标，通过软件功能裁剪或跟踪，此外相机处理子系统可利用帧间差分检测，自动锁定跟踪目标，该系统可以根据用户的需求下传所需信息，以解决因传输带宽限制而造成侦察监视无法实时获取重点信息的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能侦察监视光电系统
本专利技术属于光电载荷侦察监视
，特别涉及一种智能侦察监视光电相机。
技术介绍
在正常情况下，光电载荷侦察技术指的是，通过侦察平台(如飞机、飞艇、系留球等)搭载光电载荷，对敌方活动、阵地等需要监视的区域进行的侦察与监视；而光电监视技术指的是，一般指通过一定的手段侦察到相应的目标或者重点区部区域需要进行持久的监视，获取情况。军事上的监视通常需要长时间的进行，并且最好能获取实时的图像或者视频，现代技术的发展，侦察监视的区域越来越大，分辨率越来越高，光电侦察监视手段的不但提高，其图像和视频的容量大小不断的增强，尽管通信传输带宽技术也在不断地进步，其容量也在不断地增加，但从根本上不能满足当前军事实时获取信息的需求，基本上在现代的各类侦察监视类的任务，都制约通信的带宽限制。在一般情况下，我们可以长时间对一个区域进行侦察监视，但并非需要侦察或监视的区域的所有信息，而是需要重点区域或者动目标的信息，即可满足我们的需求，因此我们可以通过一种新型的智能侦察监视光电系统可以满足该要求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有上述现有技术的不足，提供一种智能侦察监视光电载荷，其可以减少因传输带宽限制而造成侦察监视无法实时获取重点信息的手段。本专利技术的技术解决方案是：一种智能侦察监视光电系统，包括：相机子系统、相机处理子系统、传输子系统、显示处理子系统；所述相机子系统包括镜头和探测器，所述探测器用于光信息号转换为电子信号图像信息；所述相机子系统根据计算机向相机子系统发出的控制指令获取指定监视区域内的图像并将所述图像转换为电子信号图像信息；所述相机处理子系统将所述电子信号图像信息进行存储、预处理、压缩并通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；同时，所述相机处理子系统自动检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标，并自动对监视区域内更新的局部区域进行剪裁、对运动目标进行跟踪，将裁剪的局部区域进行元标记后将更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标的信息压缩、存储，再通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的相机子系统获取的监视区域内的电子信号图像信息解压、存储和显示，同时，所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标信息解压，并通过元标记的位置将更新的局部区域的图像缝合至整幅图像，以实时更新监视区域的图像，同时提取运动目标的信息。进一步的，所述相机处理子系统包括计算机、FPGA处理器和数据硬盘，所述计算机用于向相机子系统发出的控制指令、自动检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标，并自动对监视区域内更新的局部区域进行剪裁、对运动目标进行跟踪，所述FPGA处理器用于对电子信号图像信息预处理和压缩电子信号图像信息及运动目标的信息，所述数据硬盘用于存储电子信号图像信息和运动目标的信息；所述传输子系统用于信息、数据遥控遥测指令的传输；所述显示处理子系统包括服务器、显示器和数据硬盘，所述服务器用于传输子系统传输信息的解压、更新的局部区域的电子信号图像信息的拼接、运动目标的提取信息；显示器用于显示图片，数据硬盘用于存储电子信号图像信息和运动目标的信息；进一步的，所述镜头和探测器设置于相机内，所述镜头为大视场低畸变镜头，所述探测器由小像元尺寸单块大面阵器件或多个探测器拼接而成，形成大幅面的探测器后背，将光信息号转换为电子信号图像信息。进一步的，所述的智能侦察监视光电系统，包括相机稳定平台，所述相机稳定平台用于所述相机搭载于不同平台工作时保持相机的稳定性。进一步的，所述相机处理子系统的计算机为双核计算机，所述双核计算机利用帧间差分检测算法，检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标。进一步的，所述相机处理子系统与相机安装在同一平台上。进一步的，所述显示处理子系统的服务器设有接口，所述接口与地面指控控制和数据处理中心连接，并通过局域网将用户所需的信息送给用户。进一步的，所述显示器具有触摸交互功能，用于显示图片、信息及接受用户的交互指令。进一步的，所述显示处理子系统的服务器转换用户的交互指令并通过传输子系统上传至相机处理子系统。进一步的，所述相机设置于飞艇上。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)、本专利技术的智能侦察监视光电系统，通过探测器拼接技术，形成探测器后背的大幅面，从而保证整个光电系统的监视范围大；(2)、本专利技术的智能侦察监视光电系统的光学系统采用像方远心光路，保证入镜头的光线，能垂直或者近似垂直照射到探测器表面，保证探测器感光因子的填充能力，从而能光电系统的图像清晰度。(3)、本专利技术的智能侦察监视光电系统的光电系统的相机处理子系统，通过帧间差分检测算法，确定所监视区域内的图像变化，并将变化的最小范围进行切割，并将图像进行元标记，然后经过传输子系统传输给显示处理子系统，并由显示处理子系统实时更新图像，获得最新的情况信息；另一方面，通过连续帧间差分检测，还可以确定动目标，并实施对动目标的锁定跟踪，并可以对动目标进行轨迹预测，同时将以目标为中心图像视频通过传输系统下传至显示处理子系统；该系统可以不增加硬件的条件下，实现多目标跟踪，跟踪目标的数量取决于跟踪目标下传区域的大小和带宽限制。(4)、本专利技术的智能侦察监视光电系统可与用户交互，获得用户需求的区域情况：首先通过在显示处理子系统上的触摸屏上选定用户需要的区域图像，显示处理子系统将转变为指令通过传输系统传输给相机处理子系统，相机处理系统截取相应的区域图像进行下传，从而能够实现与用户进行交互。(5)、本专利技术的智能侦察监视光电系统，其获取的图像信息通过显示处理子系统预留接口，可以与地面指挥控制和数据处理中心连接，可以通过局域网发送给用户，以支持单兵作战，可以将单位作战单元附近区域情况，通过通信传输给单兵终端系统，实现从侦察监视到应用的一体化服务。(6)、本专利技术的智能侦察监视光电系统不仅可以作为地面航空的侦察监视载荷，也可以用于航天遥感侦察载荷，可以防止在卫星上，通过地面显示处理子系统传输用户控制智能，利用卫星上的相机处理子系统控制下传相应的区域图像，可是有效的减少当前卫星遥感由于受通信带宽所限，不能实时获取的图像的局限性。附图说明图1为本专利技术智能侦察监视光电系统组成原理图。图2为本专利技术智能侦察监视光电系统使用及工作流程图。图3为本专利技术智能侦察监视光电系统的帧间差分检测算法流程图。具体实施方式如图1-3所示，一种智能侦察监视光电系统，包括：相机子系统、相机处理子系统、传输子系统、显示处理子系统。所述相机子系统包括镜头、探测器和相机稳定平台，所述镜头和探测器设置于相机内，所述镜头为大视场低畸变镜头，大视场低畸变镜头能够使不同方向进入镜头的光线能够垂直或者近似垂直的入射到探测器表面，增加探测器感光量，确保图像的清晰度；所述探测器用于光信息号转换为电子信号图像信息，其由小像元尺寸单块大面阵器件或多个探测器拼接而成，形成大幅面的探测器后背，将光信息号转换为电子信号图像信息。所述相机稳定平台用于所述相机搭载于不同平台工作时保持相机的稳定性，确保图像清晰。所述相机处理子系统与相机安装在同一平台上，其包括双核计算机、FPGA处理器和数据硬盘，所述双核计算机用于向相机子系统发出的控制指令、自动检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能侦察监视光电系统，其特征在于：包括相机子系统、相机处理子系统、传输子系统、显示处理子系统；所述相机子系统根据计算机向相机子系统发出的控制指令获取指定监视区域内的图像并将所述图像转换为电子信号图像信息；所述相机处理子系统将所述电子信号图像信息进行存储、预处理、压缩并通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；同时，所述相机处理子系统自动检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标，并自动对监视区域内更新的局部区域进行剪裁、对运动目标进行跟踪，将裁剪的局部区域进行元标记后将更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标的信息压缩、存储，再通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的相机子系统获取的监视区域内的电子信号图像信息解压、存储和显示，同时，所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标信息解压，并通过元标记的位置将更新的局部区域的图像缝合至整幅图像，以实时更新监视区域的图像，同时提取运动目标的信息。

【技术特征摘要】
1.一种智能侦察监视光电系统，其特征在于：包括相机子系统、相机处理子系统、传输子系统、显示处理子系统；所述相机子系统根据计算机向相机子系统发出的控制指令获取指定监视区域内的图像并将所述图像转换为电子信号图像信息；所述相机处理子系统将所述电子信号图像信息进行存储、预处理、压缩并通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；同时，所述相机处理子系统自动检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标，并自动对监视区域内更新的局部区域进行剪裁、对运动目标进行跟踪，将裁剪的局部区域进行元标记后将更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标的信息压缩、存储，再通过传输子系统传输到所述显示处理子系统；所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的相机子系统获取的监视区域内的电子信号图像信息解压、存储和显示，同时，所述显示处理子系统将传输子系统传输的压缩的更新的局部区域的电子信号图像信息和运动目标信息解压，并通过元标记的位置将更新的局部区域的图像缝合至整幅图像，以实时更新监视区域的图像，同时提取运动目标的信息。2.根据权利要求1所述的智能侦察监视光电系统，其特征在于：所述相机子系统包括镜头和探测器，所述探测器用于光信息号转换为电子信号图像信息；所述相机处理子系统包括计算机、FPGA处理器和数据硬盘，所述计算机用于向相机子系统发出的控制指令、自动检测所述监视区域内更新的局部区域和运动目标，并自动对监视区域内更新的局部区域进行剪裁、对运动目标进行跟踪，所述FPGA处理器用于对电子信号图像信息预处理和压缩电子信号图像信息及运动目标的信息，所述数据硬盘用于存储电子信号图像信息和运动目标的信息；所述传输子系统用于信息、数据遥控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫卫，张倩，林招荣，姚毅刚，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11