海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，包括间隔一定距离的两台光电指向器，光电指向器通过控制箱与显控处理终端的加固计算机连接，光电指向器中的精密二轴转台上设有目标跟踪和定位测量分设不同摄像机的摄像头组；摄像头组包括跟踪摄像机、定位摄像机、GPS/北斗模块、方位俯仰二轴陀螺以及时钟同步触发板等，定位摄像机由短焦摄像机、长焦摄像机以及中焦摄像机组成；跟踪摄像机用于搜索、跟踪目标，定位摄像机输出目标的放大图像，通过处理两定位摄像机的可见光图像定位目标；能对海上目标自动搜索、智能识别、自动跟踪定位，能持续跟踪定位目标上的特征点，定位精度高，对保障重点区域的安全防卫具有重要作用。有重要作用。有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置


[0001]本技术涉及光电定位测量的
，具体涉及海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置。

技术介绍

[0002]现阶段，对海上目标的跟踪定位一般采用光电跟踪仪，其组成一般包括一套光电指向器、控制箱和显控终端。光电跟踪仪对目标跟踪定位需要主动发射激光测定目标距离，易被侦察对象发现，隐蔽性较差。光电跟踪仪一般使用同一台连续变焦摄像机跟踪、测量目标，测量图像中的目标大小受到限制，如果目标图像太大则跟踪目标容易丢失，由此影响定位精度提高或跟踪目标的可靠性；连续变焦摄像机存在光轴瞄准线在变焦过程中漂移、难于设计制造无畸变变焦镜头等问题，由此会增加定位测量误差。因此，光电跟踪仪难于提高目标定位测量精度，很难满足对目标高精度定位需要。目前，光电跟踪仪等光电探测设备普遍不具备智能化能力，对目标自动识别能力弱，需要人工参与判断决策，不能自主工作。另有利用双目定位原理进行目标定位测量的设备，目前只能用于定位测量静态目标，不能跟踪定位动态目标。综上所述，现有光电定位测量设备存在主动发射激光、跟踪定位目标精度低、自动识别目标能力弱、不能自主无人工作，以及不能利用双目定位原理跟踪定位动态目标等问题。
[0003]随着科技的进步，高清成像、图像智能识别、信息融合、高速数据传输等高技术在光电监控、测量装备领域得到了广泛应用，探测能力、测量精度、智能化、自主化能力不断提高。将这些高技术应用到光电定位设备中，能大幅提升设备定位精度，提高设备自动化、智能化和自主化水平。

技术实现思路
r/>[0004]本技术的主要目的在于提供海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，解决上述
技术介绍
中的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：包括间隔一定距离的两台光电指向器，光电指向器通过控制箱与显控处理终端连接，光电指向器中的精密二轴转台上设有目标跟踪和定位测量分设不同可见光摄像机的摄像头组；
[0006]摄像头组包括跟踪摄像机、定位摄像机、GPS/北斗模块、方位俯仰二轴陀螺、上控制板以及时钟同步触发板，定位摄像机由短焦摄像机、长焦摄像机以及中焦摄像机组成；
[0007]跟踪摄像机用于搜索海面目标，智能识别、自动跟踪目标，定位摄像机用于智能识别目标上的特征点并对目标特征点进行定位测量，精密二轴转台带动跟踪摄像机和定位摄像机跟踪目标，并精密测量摄像机瞄准线的方位和俯仰角。
[0008]优选方案中，精密二轴转台底部设有安装座，精密二轴转台顶部的俯仰转轴上固设有摄像头组，精密二轴转台带动摄像头组方位和俯仰转动。
[0009]优选方案中，精密二轴转台包括方位座、方位主轴、方位电机、方位光电编码器、俯
仰座、俯仰主轴、俯仰电机以及俯仰光电编码器；
[0010]方位座固定在安装座的顶部，方位主轴通过轴承抵靠在方位座内转动，方位电机驱动方位主轴转动，方位光电编码器实时输出方位主轴转动角度；
[0011]俯仰座固定在方位主轴的顶部，俯仰主轴通过轴承抵靠在俯仰座内转动，俯仰电机驱动俯仰主轴转动，俯仰光电编码器实时输出俯仰主轴转动角度。
[0012]优选方案中，控制箱包括图像跟踪板、伺服控制板、光端发射机以及电源模块；
[0013]图像跟踪板对跟踪摄像机的图像进行处理，智能识别目标，自动锁定有效目标跟踪，自动根据目标在图像中的大小调整跟踪摄像机的镜头合适的焦距，并选定一台合适焦距的定位摄像机图像用于定位测量；
[0014]伺服控制板控制方位电机与俯仰电机转动，并输出跟踪目标的电机控制参数；
[0015]光端发射机用于与显控处理终端连接，传送视频图像、数据和操控指令；
[0016]电源模块用于设备供电。
[0017]优选方案中，显控处理终端包括光端接收机与加固计算机；
[0018]光端接收机与光端发射机连接，用于数据传输；
[0019]加固计算机用于图像处理、数据计算以及显示，采用基于人工智能的图像识别技术跟踪定位目标特征点，通过双目定位数学模型解算目标地理位置。
[0020]优选方案中，上控制板用于给跟踪摄像机、定位摄像机以及时钟同步触发板转发控制指令和供电；
[0021]方位俯仰二轴陀螺用于输出摄像头的方位和俯仰角速率，为精密二轴转台的方位、俯仰控制提供参数；
[0022]时钟同步触发板通过GPS/北斗模块的秒脉冲为其输出的帧频同步脉冲信号精确授时，并同步采集定位摄像机的视频帧图像和精密二轴转台的方位、俯仰编码器数据，并将定位帧图像和测角数据打上时标。
[0023]优选方案中，跟踪摄像机用于搜索、跟踪目标，采用连续变焦摄像机，按图像跟踪板自动发出的指令调整镜头合适的焦距；
[0024]定位摄像机用于定位测量，采用3个焦距成倍数系列的固定焦距摄像机组合，并采用无畸变摄像机镜头，按图像跟踪板自动发出的指令切换合适焦距的摄像机，与跟踪摄像机图像相比输出目标的放大图像。
[0025]优选方案中，采用基于GPS/北斗模块秒脉冲的快速时钟锁定系统和帧频脉冲信号同步的视频帧图像和测角数据同步采集系统，同步采集两台光电指向器中定位摄像机的视频帧图像和瞄准线的方位和俯仰角数据，并将定位帧图像和测角数据打上时标，用于定位解算。
[0026]本技术提供了海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，有益效果：
[0027]1、本技术可应用港口、码头和海上重点安防区域对海上目标的监视及位置定位测量，能对海上目标自动搜索、智能识别、自动跟踪定位，能持续跟踪定位目标上的特征点，定位精度高，对保障重点区域的安全防卫具有重要作用；
[0028]2、本技术采用纯可见光图像对目标精确跟踪定位，不需主动发射激光或电磁波对目标测距，是被动式测量设备，不易被侦测对象发现，隐蔽性好；
[0029]3、本技术不需精确瞄准目标，既能可靠地跟踪目标，又能高精度持续定位目
标，智能化和自动化程度高，使用方便，可自主无人工作；
[0030]4、本技术应用前景广阔，除民用安全防卫需求外，还具有广泛的军事用途，可应用于海军、武警、公安等海防哨所、码头、港口和重点海域的监控，具有显著的经济、军事效益；
[0031]5、本技术除应用于对海上目标的智能识别跟踪定位外，还可应用于湖泊、河流和陆地平坦区域等地理环境区域的目标监控定位。
附图说明
[0032]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：
[0033]图1是本技术整体结构原理框图；
[0034]图2是本技术整体结构连接轴侧视图；
[0035]图3是本技术光电指向器轴侧视图；
[0036]图4是本技术光电指向器正剖视图；
[0037]图5是本技术图4中A
‑
A剖视图；
[0038]图6是本技术控制箱内部结构视图；
[0039]图中：光电指向器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，其特征是：包括间隔一定距离的两台光电指向器（1），光电指向器（1）通过控制箱（2）与显控处理终端（3）连接，光电指向器（1）中的精密二轴转台（102）上设有目标跟踪和定位测量分设不同可见光摄像机的摄像头组（103）；摄像头组（103）包括跟踪摄像机（1031）、定位摄像机、GPS/北斗模块（1035）、方位俯仰二轴陀螺（1036）、上控制板（1037）以及时钟同步触发板（1038），定位摄像机由短焦摄像机（1032）、长焦摄像机（1033）以及中焦摄像机（1034）组成；跟踪摄像机（1031）用于搜索海面目标，智能识别、自动跟踪目标，定位摄像机用于智能识别目标上的特征点并对目标特征点进行定位测量，精密二轴转台（102）用于带动跟踪摄像机（1031）和定位摄像机跟踪目标，并精密测量摄像机瞄准线的方位和俯仰角。2.根据权利要求1所述海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，其特征是：精密二轴转台（102）底部设有安装座（101），精密二轴转台（102）顶部的俯仰转轴上固设有摄像头组（103），精密二轴转台（102）带动摄像头组（103）方位和俯仰转动。3.根据权利要求2所述海上目标智能识别跟踪的纯可见光图像定位装置，其特征是：精密二轴转台（102）包括方位座（1021）、方位主轴（1022）、方位电机（1023）、方位光电编码器（1024）、俯仰座（1025）、俯仰主轴（1026）、俯仰电机（1027）以及俯仰光电编码器（1028）；方位座（1021）固定在安装座（101）的顶部，方位主轴（1022）通过轴承抵靠在方位座（1021）内转动，方位电机（1023）驱动方位主轴（1022）转动，方位光电编码器（1024）实时输出方位主轴（1022）转动角度；俯仰座（1025）固定在方位主轴（1022）的顶部，俯仰主轴（1026）通过轴承抵靠在俯...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱守义，易梦根，李伟，庄浩，陈慧拳，付娜，赫玉琢，槐以良，
申请(专利权)人：中船重工中南装备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：