[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的機(jī)器人智能化全景光電偵察的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910082427.3
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109785357B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳波;李江濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京晶品特裝科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/215
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/215;G06T7/246;G06T3/40
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發(fā)明涉及機(jī)器人光電偵察、機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域，提出了一種適用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的智能化全景光電偵察方法。包括以下步驟：首先將機(jī)器人四周安裝的光學(xué)傳感器所捕獲的視頻流媒體進(jìn)行智能化分析，以判斷具有威脅性的目標(biāo)(敵方作戰(zhàn)單位)是否出現(xiàn)在傳感器觀(guān)測(cè)范圍內(nèi)的某一扇區(qū)；其次將該扇區(qū)的視場(chǎng)放大至多倍以清晰觀(guān)測(cè)該目標(biāo)，并將無(wú)目標(biāo)的扇區(qū)進(jìn)行壓縮縮小，減小非目標(biāo)區(qū)域的觀(guān)測(cè)信息；最后將每個(gè)扇區(qū)的圖像進(jìn)行邊緣特征點(diǎn)檢測(cè)，并進(jìn)行無(wú)縫拼接，以做到突出顯示觀(guān)測(cè)目標(biāo)，抑制背景信息的全景光電偵察的方法。該方法能夠良好的觀(guān)測(cè)全景領(lǐng)域內(nèi)所出現(xiàn)的威脅目標(biāo)，在機(jī)器人作戰(zhàn)偵察中具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的機(jī)器人四周安裝光學(xué)傳感器，具體為一種適用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的機(jī)器人智能化全景光電偵察的方法。

背景技術(shù)

針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)上的作戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜的情況，我方人員直接進(jìn)入作戰(zhàn)區(qū)域會(huì)將自身暴露于危險(xiǎn)之中，而無(wú)人機(jī)又無(wú)法對(duì)一些特殊地形，例如掩體、叢林等有視距遮擋情況下的偵察。因此非常有必要研制一種能夠進(jìn)行智能化全景光電偵察的機(jī)器人，并使用本發(fā)明專(zhuān)利提到的方法，對(duì)人員或無(wú)人機(jī)無(wú)法到達(dá)、無(wú)法觀(guān)測(cè)到的縱深區(qū)域進(jìn)行深入詳細(xì)的偵察觀(guān)測(cè)。同時(shí)將觀(guān)測(cè)信息返回給我方作戰(zhàn)單位，以便對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行及時(shí)有效毀傷。

目前現(xiàn)有的全景偵察方法不具備本發(fā)明專(zhuān)利所提到的性能與優(yōu)勢(shì)，或者全景偵察的方法不夠先進(jìn)、智能化程度不夠高，本發(fā)明專(zhuān)利利用創(chuàng)新的扇區(qū)目標(biāo)識(shí)別方法、扇區(qū)視場(chǎng)自適應(yīng)方法、以及扇區(qū)無(wú)縫拼接方法，全方位的提升了機(jī)器人的全景偵察效果，大幅提高了偵察機(jī)器人的效率和準(zhǔn)確率。

本發(fā)明通過(guò)當(dāng)機(jī)器人處于偽裝靜止情況下利用背景建模的方法檢測(cè)出背景模型，并對(duì)背景模型進(jìn)行更新及優(yōu)化，進(jìn)而利用差分法檢測(cè)出可疑目標(biāo)，以及輪廓追蹤法標(biāo)定目標(biāo)的大小及位置；隨后利用扇區(qū)比例自動(dòng)匹配技術(shù)，對(duì)于出現(xiàn)目標(biāo)的扇區(qū)利用約翰遜準(zhǔn)則進(jìn)行放大以滿(mǎn)足清晰觀(guān)測(cè)的要求，未出現(xiàn)目標(biāo)的扇區(qū)則相應(yīng)的擴(kuò)大視場(chǎng)，做到對(duì)目標(biāo)的自適應(yīng)觀(guān)測(cè)能力；最后為了保證觀(guān)測(cè)質(zhì)量，采用了像素點(diǎn)精確計(jì)數(shù)的方法，將所有扇區(qū)的圖像根據(jù)特征點(diǎn)平滑過(guò)渡，最大限度的還原真實(shí)場(chǎng)景的同時(shí)顯著降低了圖像延遲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的機(jī)器人全景光電偵察的方法，該方法可以應(yīng)用于智能化機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)對(duì)360°視距范圍內(nèi)的可疑目標(biāo)自動(dòng)偵察；

本發(fā)明利用分布在機(jī)器人四周的光學(xué)傳感器分扇區(qū)進(jìn)行多個(gè)場(chǎng)景下的可疑目標(biāo)識(shí)別，同時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行輪廓追蹤，以精確標(biāo)識(shí)目標(biāo)的大小及位置等運(yùn)動(dòng)特征；每個(gè)扇區(qū)的觀(guān)測(cè)視場(chǎng)角可隨發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的同時(shí)兼顧360°無(wú)死角；最后利用扇區(qū)邊緣特征點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)每個(gè)扇區(qū)的圖像進(jìn)行了無(wú)縫拼接，提升觀(guān)測(cè)質(zhì)量；

本發(fā)明所述方法在機(jī)器人處于偽裝靜止情況下，通過(guò)背景建模的方法檢測(cè)出背景模型，并對(duì)背景模型進(jìn)行更新及優(yōu)化，進(jìn)而利用差分法檢測(cè)出可疑目標(biāo)，以及輪廓追蹤法標(biāo)定目標(biāo)的大小及位置；隨后利用扇區(qū)比例自動(dòng)匹配技術(shù)，對(duì)于出現(xiàn)目標(biāo)的扇區(qū)進(jìn)行放大，對(duì)未出現(xiàn)目標(biāo)的扇區(qū)擴(kuò)大視場(chǎng)，最后將所有扇區(qū)的圖像根據(jù)特征點(diǎn)平滑過(guò)渡，最大限度的還原真實(shí)場(chǎng)景；

進(jìn)一步地，所述方法包括以下步驟：

S1、扇區(qū)目標(biāo)識(shí)別；

S2、扇區(qū)比例自動(dòng)匹配；

S3、扇區(qū)無(wú)縫拼接；

S4、還原真實(shí)場(chǎng)景；

進(jìn)一步地，所述S1只在機(jī)器人靜止的情況下進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)時(shí)不進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，假設(shè)在機(jī)器人的四周裝有多個(gè)圖像傳感器用來(lái)全景光電偵察，固定場(chǎng)景下識(shí)別目標(biāo)的方法首先需要提取出每個(gè)扇區(qū)的背景，然后利用背景與前景的差分，來(lái)檢測(cè)出可疑目標(biāo)；

進(jìn)一步地，所述S1具體包括：

S11：根據(jù)像素統(tǒng)計(jì)法建立背景模型；

S12：根據(jù)視頻流循環(huán)更新背景模型；