[發(fā)明專利]一種三維場景中隨機運動目標的跟蹤控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811023201.8
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109272527A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 尹全軍;焦鵬;彭勇;秦龍;鞠儒生;楊妹
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 王丹

1.一種三維場景中隨機運動目標的跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟：

步驟1，建立坐標系，在系統(tǒng)0時刻，初始化視場、視點的位置及視線方向；

步驟2，令時間步長為τ，根據(jù)不同時刻t＝kτ,k＝1,2,…的目標位置Target(t)信息，計算t時刻視點視線方向與X軸的夾角

步驟3，計算t時刻視點與觀察目標在X-Y平面上的距離Distance(t)，通過Distance(t)值判斷觀察目標是否在遠離視點，以此確定t時刻視點的X軸坐標Px(t)、Y軸坐標Py(t)、Z軸坐標Pz(t)；

步驟4，若判斷從(Px(t),Py(t))點沿方向到(Tx(t),Ty(t))點之間的直線L上是否存在障礙物，所述根據(jù)障礙物高度調(diào)整視點的Z軸坐標Pz(t)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在系統(tǒng)0時刻，視點視線方向與Z軸垂直，與X軸的夾角為其中觀察目標位置為Target(0)＝(Tx(0),Ty(0),Tz(0))，敵方目標的位置為Enemy(0)＝(Ex(0),Ey(0),Ez(0))；

所述視點初始位置為P(0)＝(Px(0),Py(0),Pz(0))：

Pz(0)＝Tz(0)+h

其中，Distance(0)為視點與觀察目標在X-Y平面上的初始距離，h為視點Z坐標與觀察目標的Z坐標差值。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算t時刻視點視線方向與X軸的夾角具體包括：其中在t時刻，視點位置P(t)＝(Px(t),Py(t),Pz(t))，觀察目標位置為T(t)＝(Tx(t),Ty(t),Tz(t))。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定t時刻視點的X軸坐標Px(t)、Y軸坐標Py(t)、Z軸坐標Pz(t)具體包括：

計算t時刻視點與觀察目標在X-Y平面上的距離Distance(t)：

若Distance(t)>20，則判斷觀察目標正在遠離視點，令Distance(t)＝20，根據(jù)公式(5)更新視點的X軸坐標Px(t)和Y軸坐標Py(t)，

若Distance(t)≤5，則判斷觀察目標正在靠近視點，令Distance(t)＝5，按照公式(5)更新Px(t)和Py(t)：

若5<Distance(t)≤20，則保持視點位置不變，

計算視點的Z軸坐標Pz(t)：

Pz(t)＝Tz(t)+h。

5.如權利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述判斷從(Px(t),Py(t))點沿方向到(Tx(t),Ty(t))點之間的直線L上是否存在障礙物包括：讀取障礙物位置及尺寸信息，判斷在直線L上是否存在障礙物，如果存在，則記錄障礙物的高度，并更新視點的Z軸新坐標Pz′(t)，如果不存在，則保持Pz(t)不變。

6.一種三維場景中隨機運動目標的跟蹤控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

初始化模塊，建立坐標系，在系統(tǒng)0時刻，初始化視場、視點的位置及視線方向；

視向計算模塊，令時間步長為τ，根據(jù)不同時刻t＝kτ,k＝1,2,…的目標位置Target(t)信息，計算t時刻視點視線方向與X軸的夾角

坐標計算模塊，計算t時刻視點與觀察目標在X-Y平面上的距離Distance(t)，通過Distance(t)值判斷觀察目標是否在遠離視點，確定t時刻視點的X軸坐標Px(t)、Y軸坐標Py(t)、Z軸坐標Pz(t)；

障礙物判斷模塊，若判斷從(Px(t),Py(t))點沿方向到(Tx(t),Ty(t))點之間的直線L上是否存在障礙物，根據(jù)障礙物高度調(diào)整視點的Z軸坐標Pz(t)。