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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标定位,更具体地,涉及一种基于两测点的目标定位方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
1、在安防保卫等领域,需要对可疑目标进行定位跟踪,一种可行的方法是采用图像处理技术,在传感器(如摄像头等)的二维图像中,获取有效信息,计算目标相对于测点的方位和距离。
2、由于传感器存在系统误差,因此在确定目标的方位和距离时,必然存在一定的误差,这类误差是不可避免的,但可以通过标校等工作,对误差的大小做出定量估计,在后续计算目标的方位和距离时,将这些误差引入,给出目标的观测值和误差半径。这是目前常规的方法。
3、受限于传感器特性,目标的观测误差半径往往超出工程能够接受的范围,为了提高定位精度,可以从提高传感器硬件精度、提升软件处理精度、增加测点数量等几方面入手,提高传感器硬件精度的方法费用高昂且精度越高的设备往往越难以适应恶劣的使用环境;提升软件处理精度的方法则需要对传感器获取的数据进行更好的处理,如提升图像处理尤其是图像分割的精度,或者采用大数据的方式进行识别训练等等,这些都有适应性不强的特点;而增加测点数量则需要对各测点之间的数据进行融合处理,又有难以定量进行观测数据加权的困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供一种基于两测点的目标定位方法、装置、设备和存储介质,通过引入观测设备的误差特性,定义基于设备误差特性的目标矩形,计算两个目标矩形的交点,通过对目标矩形的重叠模式进行分类分析,给出不同重叠模式下,两个目标矩形的重叠
2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:
3、一种基于两测点的目标定位方法,其特征在于:所述方法包括
4、设置两个观测设备,两个所述观测设备同时观测同一目标,获取各所述观测设备的单测点观测数据,所述单测点观测数据包括所述观测设备对所述目标的像素距离pi、所述观测设备与所述目标的连线与真北方向的夹角βi、以及所述观测设备的系统像素误差δpi和水平定位误差±δβi其中i=1,2,i为所述观测设备的编号;
5、计算目标矩形,所述目标矩形由单个所述观测设备的所述单侧点观测数据换算出的扇环形近似获取,所述扇环形的内径为li-δli-,外径为li+δli+,在以第i个所述观测设备为原点、真北为极轴的极坐标系中,所述扇环形的两边与真北方向的夹角为βi-δβi和βi+δβi,两个所述观测设备获得两个所述目标矩形,分别为第一目标矩形和第二目标矩形;
6、根据所述融合数据计算所述目标的目标观测值和误差半径。
7、具体地,所述目标矩形由单测点观测数据换算出的扇环形近似获取的方法为面积等效法,所述扇环形与所述目标矩形面积相等,几何中心重叠。
8、具体地,当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点为四个时,四个所述交点所构成第一平行四边形,所述重叠模式为所述四点相交模式,如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第一目标位置圆,所述第一目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第一目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均不位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第二目标位置圆,所述第二目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第二目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;如所述第一目标矩形的中心位于所述第一平行四边形内且所述第二目标矩形的中心不位于所述第一平行四边形内时,以所述第一目标矩形的中心与所述第一平行四边形的中心连线的中点为目标观测值,所述目标观测值到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;
9、当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点为零个时,如所述第一目标矩形四个顶点均位于所述第二目标矩形内部时,所述重叠模式为包含模式,以所述第一目标矩形的中心为目标观测值,以所述目标观测值到第一目标矩形四个顶点的最大距离为误差半径;如所述第二目标矩形四个顶点均位于所述第一目标矩形内部时,所述重叠模式为包含模式,以所述第二目标矩形的中心为目标观测值,以所述目标观测值到第二目标矩形四个顶点的最大距离为误差半径。
10、具体地,当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点不为四个或不为两个时,所述交点、所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心构成交汇点集,计算交汇点集的最小覆盖圆,以所述最小覆盖圆的圆心为目标观测值,以所述目标观测值到所述交汇点集中最远距离为误差半径。
11、一种基于两测点的目标定位装置,其特征在于,所述装置包括:
12、单测点观测数据获取模块,用于获取单测点观测数据,所述单测点观测数据由单测点观测设备提供,包括所述单测点观测数据包括所述观测设备对所述目标的像素距离pi、所述观测设备与所述目标的连线与真北方向的夹角βi、以及所述观测设备的系统像素误差δpi和水平定位误差±δβi其中i=1,2,i为所述观测设备的编号;
13、目标矩形计算模块,用于计算目标矩形,所述目标矩形由单个所述观测设备的所述单侧点观测数据换算出的扇环形近似获取,所述扇环形的内径为li-δli-,外径为li+δli+,在以第i个所述观测设备为原点、真北为极轴的极坐标系中,所述扇环形的两边与真北方向的夹角为βi-δβi和βi+δβi,两个所述观测设备获得两个所述目标矩形,分别为第一目标矩形和第二目标矩形;
14、融合数据计算模块,用于计算两个所述目标矩形的重叠部分,获取融合数据,所述融合数据包括所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点、所述第一目标矩形和所述第二目标矩形的重叠模式、所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心;
15、结果输出模块,用于根据所述融合数据计算所述目标的目标观测值和误差半径。
16、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
17、一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
18、实施本专利技术实施例,将具有如下有益效果:
19、本专利技术实施例通过定义基于设备误差特性的目标矩形,计算目标矩形的重叠模式,并根据重叠模式,对两个目标矩形的数据进行定性加权的处理方案,实现了在仅需使用设备的误差特性和观测数据的情况下,有效地提升了定位精度。
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1.一种基于两测点的目标定位方法,其特征在于:所述方法包括
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标矩形由单测点观测数据换算出的扇环形近似获取的方法为面积等效法,所述扇环形与所述目标矩形面积相等,几何中心重叠。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点为四个时,四个所述交点所构成第一平行四边形,所述重叠模式为所述四点相交模式,如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第一目标位置圆,所述第一目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第一目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均不位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第二目标位置圆,所述第二目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第二目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;如所述第一目标
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点不为四个或不为两个时,所述交点、所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心构成交汇点集,计算交汇点集的最小覆盖圆,以所述最小覆盖圆的圆心为目标观测值,以所述目标观测值到所述交汇点集中最远距离为误差半径。
5.一种基于两测点的目标定位装置,其特征在于,所述装置包括:
6.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于两测点的目标定位方法,其特征在于:所述方法包括
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标矩形由单测点观测数据换算出的扇环形近似获取的方法为面积等效法,所述扇环形与所述目标矩形面积相等,几何中心重叠。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述第一目标矩形的边和所述第二目标矩形的边的交点为四个时,四个所述交点所构成第一平行四边形,所述重叠模式为所述四点相交模式,如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第一目标位置圆,所述第一目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第一目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最大距离为误差半径;如所述第一目标矩形的中心和所述第二目标矩形的中心均不位于所述第一平行四边形内时,则由所述第一目标矩形的中心、所述第二目标矩形的中心、所述第一平行四边形的中心确定第二目标位置圆,所述第二目标位置圆的圆心为目标观测值,所述第二目标位置圆的圆心到所述第一平行四边形顶点的最...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛翎,刘增武,王晋,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七六零研究所,
类型:发明
国别省市:
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