[發明專利]一種紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置

有效

• 申請號: 201810401003.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN110413173B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 王恩德;曹暉;侯緒奎;朱亞龍;彭良玉;李學鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G06F3/0482
• 分類號: G06F3/0482;G06F3/04845;H04N5/232;H04N5/33
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發明涉及一種紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置，包括跟蹤器和與其分別連接的紅外熱像儀、OLED顯示屏、按鍵模塊；所述跟蹤器通過紅外熱像儀采集圖像，再輸出給OLED顯示屏進行顯示，通過按鍵模塊輸入指令給跟蹤器用于實現紅外熱像儀參數調試、紅外圖像的目標鎖定和跟蹤。本發明將紅外熱像儀的調試功能集成在跟蹤器中，無需獨立的調試設備即可實現對熱像儀參數的實時在線調節。本發明采用嵌入式實時處理技術，結合按鍵和顯示設備實現任務管理機功能，減少跟蹤系統操控復雜度，人機交互更加簡潔方便。本發明充分利用跟蹤器自身硬件邏輯資源，實現人機交互功能，降低了紅外成像跟蹤系統的成本。

技術領域

本發明涉及一種紅外成像跟蹤系統的人機交互技術，具體地說是一種紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置，可被應用于各種紅外成像跟蹤領域。

背景技術

一般的紅外成像跟蹤系統主要包括紅外熱像儀，圖像跟蹤處理器，任務管理機三部分。任務管理機作為系統主控設備和人機交互接口，通常以獨立的工控機形式存在。由工控機實現跟蹤目標的選擇，跟蹤流程控制。

通常熱像儀作為紅外成像跟蹤系統的視頻源，對熱像儀參數的調節如校正功能、焦距、增益、亮度等的調節需要任務管理機切換至調試模式實現,或由上位機軟件結合獨立的計算機來實現，跟蹤系統在執行跟蹤功能過程中熱像儀參數無法實現實時調節。

一般跟蹤流程的控制如圖像的凍結、放大，目標鎖定、跟蹤等由任務管理機中的操控軟件或控制面板上手柄、機械開關結合專用顯示器來實現。操控軟件實時性差，專用顯示器結合手柄方式需要額外的傳感器資源，且占用物理空間。

針對以上情況，一種簡潔且實時有效的紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置具有重要意義。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明設計了一種簡潔且實時有效的紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置，充分利用跟蹤器自身硬件邏輯資源，無需獨立的調試設備即可實現對熱像儀參數的實時在線調節，實現人機交互功能，降低了紅外成像跟蹤系統的成本。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種紅外成像跟蹤系統的人機交互裝置，包括跟蹤器和與其分別連接的紅外熱像儀、OLED顯示屏、按鍵模塊；所述跟蹤器通過紅外熱像儀采集圖像，再輸出給OLED顯示屏進行顯示，通過按鍵模塊輸入指令給跟蹤器用于實現紅外熱像儀參數調試、紅外圖像的目標鎖定和跟蹤。

所述跟蹤器采用FPGA芯片作為處理器。

所述跟蹤器中包括以下人機交互功能單元：

按鍵解碼單元，用于將按鍵模塊上三個功能鍵的長按、短按轉換成功能鍵指令，實現通過人為觸碰功能鍵選擇OLED顯示菜單、以及實現紅外圖像的目標鎖定和跟蹤；所述功能鍵指令包括：左、右、確定以及長按左、長按右、長按確定；

熱像儀參數調節單元，根據按鍵解碼單元的功能鍵指令和OLED顯示菜單是否被選中，輸出熱像儀參數調節命令給熱像儀；

跟蹤流程控制單元，根據按鍵解碼單元的功能鍵指令在紅外圖像上實現目標鎖定和跟蹤；

菜單數據生成單元，用于將生成OLED顯示菜單的菜單數據保存在FPGA芯片的LUT資源中；

OLED顯示控制單元，根據按鍵解碼單元的功能鍵指令和菜單數據生成OLED顯示菜單，并將OLED顯示菜單疊加顯示到PAL視頻信號格式的紅外圖像上。

所述OLED顯示菜單包括熱像儀調試命令菜單、跟蹤控制命令菜單；所述熱像儀調試命令菜單包括：焦距調節、增益調節、亮度調節、視場、白熱、校正、濾波、確定；所述跟蹤控制命令菜單包括：跟蹤。

所述跟蹤流程控制單元，根據按鍵解碼單元的功能鍵指令在紅外圖像上實現目標鎖定和跟蹤，包括：