[發明專利]基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀

在審

• 申請號: 201710469340.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107289902A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 王克逸;黃智超;陶家園;程建高;何建爭;葛鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01C1/04
• 分類號: G01C1/04
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,趙鎮勇

1.一種基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀，其特征在于，包括跟蹤相機和拍攝相機，所述跟蹤相機與拍攝相機安裝在同一俯仰傳動軸的兩側，俯仰電機通過支座安裝在方位電機的回轉軸上，所述俯仰傳動軸連接有俯仰軸編碼器，所述方位電機的回轉軸連接有方位軸編碼器，所述方位電機固定在基座上。

2.根據權利要求1所述的基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀，其特征在于，所述跟蹤相機為大視場相機，采用短焦鏡頭，所述拍攝相機為高速相機，采用長焦鏡頭。

3.根據權利要求2所述的基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀，其特征在于，所述跟蹤相機和拍攝相機的安裝位置可調節，通過調整相機的安裝位置和增加配重使所述跟蹤相機和拍攝相機的重心與所述俯仰傳動軸的軸線重合，并使所述支座及其支撐的俯仰系統的總質心與所述方位電機的回轉軸重合。

4.根據權利要求1、2或3所述的基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀，其特征在于，所述跟蹤相機基于圖像識別捕捉目標的位置，所述方位電機和俯仰電機根據所述跟蹤相機采集圖像的處理結果調整兩相機的姿態，使目標始終位于所述拍攝相機的視場范圍內，所述拍攝相機以固定時間間隔對目標進行拍攝，由此完成目標高速運動、速度急劇變化下的跟蹤記錄。

5.根據權利要求4所述的基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀，其特征在于，該基于圖像識別與跟蹤的雙目高速高精度經緯儀跟蹤記錄的主要步驟包括：

跟蹤相機利用其視場大的特點，基于圖像特征捕捉目標，并將數據傳給上位機；

上位機根據捕捉數據計算兩電機進行姿態調整的動作，并將動作指令發送給方位電機和俯仰電機，兩個電機內置的編碼器將電機的動作數據反饋給上位機，實現電機動作的閉環高精度控制；

拍攝相機以固定時間間隔拍攝圖像，拍攝相機拍攝的同時方位軸編碼器和俯仰軸編碼器讀取當前位置數據，數據采集完成后，將圖像數據和位置數據上傳；

上位機檢查是否收到結束指令，若是，則結束跟蹤、完成記錄；否則，拍攝相機和兩軸編碼器將繼續以固定時間間隔采集數據，上位機將基于目標目前的運動數據預測目標的下一步運動，并進行相應的姿態調整，跟蹤相機再次捕捉目標，由此進入下一次跟蹤記錄。