一种光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法技术

技术编号:26172712 阅读:54 留言:0更新日期:2020-10-31 13:51
本发明专利技术属于光电吊舱技术领域,公开了一种基于嵌入式深度学习的光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,采用智能目标检测算法、自动跟踪算法以及传感器自主变焦算法来实现光电吊舱内置光学传感器自主变焦。本发明专利技术可减少侦察任务实施过程中操控人员的操作动作,降低操控人员的操控负担,提高无人系统侦察任务实施的自主性,为无人系统集群侦察积累技术基础;可实现对传感器焦距更精准的实时控制,满足自动跟踪算法对跟踪目标在图像上占据像素数的最佳要求,降低人工调整焦距不精确问题对自动跟踪算法运行的不良影响,提高光电吊舱对目标跟踪的稳定性。

An automatic zoom method of optical sensor in photoelectric pod

【技术实现步骤摘要】
一种光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法
本专利技术属于光电吊舱
,涉及一种基于嵌入式深度学习的光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法。
技术介绍
光电吊舱可安装在无人机、无人车、无人艇等多种无人平台以及有人平台上,组成各种无人/有人侦察系统,对区域实施光学侦察。智能化、自主化、集群化是无人系统的发展趋势与方向,因此对于无人侦察系统来说,提高光电吊舱在执行侦察任务时的自主化程度,降低人工监视与操作负担,是光电吊舱未来的重要发展方向之一。当前,光电吊舱在执行侦察任务时,需监控人员根据光电吊舱采集并传输回的实时图像信息进行可见光电视、红外热像仪等多种光学传感器的变焦操作,使侦察任务所关心的目标在图像中具有合理的像素数,从而保证人员观测效果并满足光电吊舱自动跟踪算法运行要求。由人工对传感器进行变焦操作的传统模式,具备以下不足:(1)人工操作使得无人侦察系统在执行侦察任务时无法脱离人工参与,因此无法自主实施侦察任务,亦意味着无法实现真正的大规模集群侦察;(2)人工操作传感器变焦操作的精确性较差,其变焦的速度和位置可能会使图像中目标尺寸变换超出自动跟踪算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,其特征在于,包括如下步骤:/nS1:安装在无人平台上的光电吊舱进入工作状态,按任务规划对侦察区域进行实时监控,并将采集到的视频实时回传至无人系统的地面控制站;/nS2:操控人员在地面控制站开启智能目标检测功能,集成在光电吊舱内部的嵌入式智能图像处理模块开始运行基于深度学习的智能目标检测算法;/nS3:智能目标检测算法标识出多个目标,操控人员从多个目标中选择出所需的目标object,然后启动自动跟踪算法;/nS4:自动跟踪算法运行时,引导光电吊舱转动,使目标object始终处于图像中心位置;智能目标检测算法给出光电吊舱跟踪的目标object在当前帧图像...

【技术特征摘要】
1.一种光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:安装在无人平台上的光电吊舱进入工作状态,按任务规划对侦察区域进行实时监控,并将采集到的视频实时回传至无人系统的地面控制站;
S2:操控人员在地面控制站开启智能目标检测功能,集成在光电吊舱内部的嵌入式智能图像处理模块开始运行基于深度学习的智能目标检测算法;
S3:智能目标检测算法标识出多个目标,操控人员从多个目标中选择出所需的目标object,然后启动自动跟踪算法;
S4:自动跟踪算法运行时,引导光电吊舱转动,使目标object始终处于图像中心位置;智能目标检测算法给出光电吊舱跟踪的目标object在当前帧图像中所占的像素数Nobject,Nobject按照设定频率更新;
S5:操控人员开启光电吊舱内置光学传感器自主变焦功能,此时,光电吊舱内置光学传感器自主变焦算法接收参数Nobject,并与自动跟踪算法匹配的最佳像素数Nopt进行对比,令光电吊舱内置光学传感器自主变焦算法计算的最佳焦距值为fopt,自主变焦算法输出的最佳焦距值为fout,当前传感器的焦距为fnow,传感器最大焦距为fmax,最小焦距为fmin,则存在:



传感器自主变焦算法输出的最佳焦距值为fout为:



在接收到fout值后,光电吊舱内置光学传感器变焦至fout值,直至接收到再次更新后的fout值或者光电吊舱内置光学传感器自主变焦算法关闭。


2.如权利要求1所述的光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,其特征在于,所述步骤S2中,嵌入式智能图像处理模块的核心处理芯片选用海思3519/3559AV100或者NVIDIAJetsonTX2芯片。


3.如权利要求2所述的光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,其特征在于,所述步骤S2中,智能目标检测算法包括R-CNN、FastR-CNN、FasterR-CNN、Yolo、SSD中的其中一种深度学习算法。


4.如权利要求3所述的光电吊舱内置光学传感器自主变焦方法,其特征在于,所述步骤S3中,自动跟踪算法采用基于...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘虎朱镭张兰兰侯瑞贾兆辉郭渝琳郑皓天张衡王谭郭冰涛冯颖
申请(专利权)人:西安应用光学研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

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