坐标系构建方法、棱镜扫描器多目标探测扫描方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种坐标系构建方法、棱镜扫描器多目标探测扫描方法及系统。与现有技术相比，本发明专利技术构建多重棱镜坐标系，将级联棱镜各个的棱镜运动角度赋值到具有相同维数的坐标系轴上，一个坐标点代表某一时刻的棱镜状态，坐标点间距离表示一段时间内的棱镜运动情况；既实现了棱镜运动状态的完整描述，又降低坐标系的定义和使用难度，将空间目标点规划问题转换为直接控制激光束的棱镜运动路径规划，速度快、效率高，规划得到的路径以实现棱镜运转距离最短或速度最快为扫描目标，降低扫描器的整体耗能，提升棱镜运转平滑度，同时同向原则还能避免电机偏磨，为大范围、远距离、无序多目标的扫描跟踪提供理论依据和应用基础。的扫描跟踪提供理论依据和应用基础。的扫描跟踪提供理论依据和应用基础。

【技术实现步骤摘要】
坐标系构建方法、棱镜扫描器多目标探测扫描方法及系统


[0001]本专利技术涉及棱镜扫描器
，尤其是涉及一种坐标系构建方法、棱镜扫描器多目标探测扫描方法及系统。

技术介绍

[0002]主动光电识别扫描系统，其核心是光轴调整技术，即通过连续调整视轴的指向，使得视觉传感器的指向终点为识别目标，或使感兴趣目标始终位于视场中央。研究学者们通过改变视觉传感器的位姿或改变成像视轴角度，采集多视角图像信息。经调研发现，改变相机的成像视轴角度的方案可分为三类，分别是多轴云台(杨亮,周勇,刘歆浏.基于PTZ摄像机的运动目标跟踪控制[J].兵工自动化,2014,(3):65
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68.)、反射式光学系统(中国科学院上海技术物理研究所.用于航空航天成像领域的快速反射镜扫描跟踪系统及方法:CN201410020863.5[P].2014
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25.)和折射式光学系统(Cui X.Y.,Zhao Y.,Lim K.B.,et al.Perspective projection model for prism<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坐标系构建方法，其特征在于，应用于级联棱镜组，包括：建立n维坐标系，n等于级联棱镜组中的棱镜数量，定义坐标系下的点：各坐标轴对应不同棱镜独立运动的角度，坐标系中的一个坐标轴点代表某一时刻的棱镜状态；定义坐标系下的点间距离：坐标系下两个点的距离表示为：在最短距离模式下：在最短距离模式下：其中，θ
id
表示a点在坐标轴i上的投影值，θ
ib
表示b点在坐标轴i上的投影值，表示a点与b点之间所有的坐标轴距离，a点和b点代表时刻t
a
以及下一时刻t
b
的棱镜状态，D
mk
表示最短距离模式下l个目标点时棱镜的运动总路程；由于棱镜旋转同时进行，在最速距离模式下：由于棱镜旋转同时进行，在最速距离模式下：由于棱镜旋转同时进行，在最速距离模式下：表示a点与b点之间的最大运动距离，D
cl
表示最速距离模式下l个目标点时最快扫描对应棱镜的运动总路程；定义坐标系下的点间路差：定义坐标系下的点间路差：其中，表示a点与b点之间的最大路差；D
d
表示l个目标点时棱镜的最大总路差。2.根据权利要求1所述的一种坐标系构建方法，其特征在于，便于计算引用最大路差比：I
d
表示l个目标点之间的最大路差比。3.一种棱镜扫描器多目标探测扫描方法，其特征在于，所述棱镜扫描器包括激光雷达发射器、视觉引导测距相机、级联棱镜组和支撑控制系统，所述视觉引导测距相机设置在激光雷达发射器旁轴，所述级联棱镜组共轴且平面平行置于激光雷达发射器正前方，所述扫描方法包括以下步骤：S1、标定相机内参，获得视觉引导测距相机的成像模型，建立世界坐标系与像素坐标系间的转换关系；使用视觉引导测距相机对远距离多目标进行拍摄，对采集得到的图像中的
目标进行识别标记，得到像素坐标系中的目标点地图；S2、使用如权利要求1
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2中任一所述的坐标系构建方法建立多重棱镜坐标系，棱镜的运动角度为时间t的函数；S3、建立光轴指向角度和各棱镜的运动值的逆向解算关系，实现像素坐标系到多重棱镜坐标系的转换；S4、在多重棱镜坐标系中，将棱镜扫描器运动规划抽象为多点旅行商问题，规划多重棱镜运动路径；S5、依据规划的多重棱镜运动路径控制棱镜扫描器依次完成各目标点扫描。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安虎，刘也琳，周正旸，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：