[發明專利]一種光電偵察平臺及其目標追蹤方法

在審

• 申請號: 201710038947.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106845394A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 吳晴
• 申請（專利權）人: 捷潔通（北京）技術服務有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;H04N7/18;G05D3/12
• 代理公司: 北京創遇知識產權代理有限公司11577
• 代理人: 李芙蓉,馮建基

技術領域

本申請涉及光電成像技術領域，特別涉及一種光電偵察平臺及其目標追蹤方法。

背景技術

目前，通常使用光電成像手段為戰區和各級指揮官收集并提供電子情報，并對戰場進行實地偵察、為戰斗機提供準確的目標信息、低空進行襲擊重要的軍事目標(如橋梁、運輸車、坦克、船只等)，這些對戰局的勝敗都起到了關鍵作用。

光電偵察平臺在交通監控、環境監測、資源調查、治安巡邏、視頻轉播、地理測繪、地質勘探、空間科學試驗等方面也有著廣泛的應用。

現有技術中，一般光電偵察平臺提供可見光或紅外視頻，通過地面站操控方式，可以實現遠距離視頻實時傳輸等功能。

光電偵察平臺主要搭載在各種運動或固定載體上用于對陸地、海面、空中各種目標的搜索、觀察、追蹤，滿足航拍、飛行導航、目標偵察等各種應用需求。

然而，現有的光電偵察平臺體積大、重量大，多采用步進電機和齒輪傳動結構，視軸的穩定度不足，難以滿足高精度穩定視場的要求，并且當前光電偵察平臺不具備復雜背景條件下目標檢測追蹤的能力。

發明內容

本申請的目的在于提供一種光電偵察平臺及其目標追蹤方法，能夠減小光電偵察平臺的體積，減輕光電偵察平臺的重量，并且能夠準確地對目標對象進行高精度穩定追蹤。

為實現上述目的，本申請一方面提供了一種光電偵察平臺，包括轉臺機構和平臺電控機構，所述轉臺機構包括平臺載荷、方位電機、方位編碼器、俯仰電機、俯仰編碼器以及角速率陀螺儀，所述平臺載荷包括可見光攝像機和/或紅外熱像儀，所述平臺電控機構包括電源控制模塊、圖像存儲模塊、目標追蹤模塊以及伺服控制模塊，其中：所述圖像存儲模塊用于存儲所述平臺載荷獲取的圖像；所述目標追蹤模塊用于基于所述平臺載荷獲取的圖像，對圖像中的目標進行追蹤，并在追蹤過程中生成方位控制信號和俯仰控制信號；同時輸出方位角、俯仰角、鏡頭焦距值、目標脫靶量中的至少一種信息；所述伺服控制模塊用于根據所述方位控制信號，控制所述方位電機，以調節所述平臺載荷的方位角；根據所述俯仰控制信號，控制所述俯仰電機，以調節所述平臺載荷的俯仰角；所述方位編碼器用于獲取所述平臺載荷的當前方位角，并將所述當前方位角反饋至所述伺服控制模塊；所述俯仰編碼器用于獲取所述平臺載荷的當前俯仰角，并將所述當前俯仰角反饋至所述伺服控制模塊；所述角速率陀螺儀用于獲取所述平臺載荷轉動時的角度率，并將所述角速率反饋至所述伺服控制模塊。

進一步地，所述目標追蹤模塊包括：特征矢量確定單元，用于確定所述平臺載荷拍攝的圖像中目標區域的特征矢量；第一似然度值確定單元，用于根據預設檢測分類器，對各個特征矢量進行分析，以確定各個特征矢量的第一似然度值；第二似然度值確定單元，用于根據預設追蹤分類器，對各個特征矢量進行分析，以確定各個特征矢量的第二似然度值；目標對象追蹤單元，用于根據所述第一似然度值和所述第二似然度值，確定各個特征矢量的第三似然度值，并根據各個特征矢量的第三似然度值，對所述圖像中的目標對象進行追蹤。

進一步地，所述第一似然度值確定單元包括：級別數量確定單元，用于根據被預先賦予級別的至少一個檢測分類器，對所述目標區域中的各個特征矢量進行分析，以確定所述目標區域中的各個特征矢量對應的級別數量；似然度值確定單元，用于根據預先配置的與級別數量相關聯的似然度值，確定所述目標區域中的各個特征矢量對應的第一似然度值。

進一步地，所述第一似然度值確定單元包括：級別數量確定單元，用于根據被預先賦予級別的至少一個檢測分類器，對所述目標區域中的預設特征矢量進行分析，以確定所述預設特征矢量對應的級別數量；似然度值確定單元，用于根據預先配置的與級別數量相關聯的似然度值，確定所述特征矢量的第一似然度值；相鄰似然度值確定單元，用于根據預先配置的區域似然度分布和所述第一似然度值，確定與所述特征矢量相鄰的其余特征矢量的第一似然度值。

進一步地，所述目標對象追蹤單元包括：加權求和單元，用于對于每個特征矢量，根據預先配置的權重值，對各個特征矢量的第一似然度值和第二似然度值進行加權求和，得出各個特征矢量的第三似然度值。

進一步地，所述目標對象追蹤單元包括：大小位置確定單元，用于根據所述目標區域中各個特征矢量的第三似然度值，確定目標對象在所述圖像中的大小和位置。