[發明專利]一種屏幕觀測設備機位標定方法及系統

有效

• 申請號: 202011302028.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112449178B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 曾奎;陳普華;李焰;張力;蔣金龍;蘇茂;張培喜;張帆;楊登峰;陳興福;崔躍軍;余先偉;羅偉;賈昆
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明涉及電視跟蹤系統仿真技術領域，具體涉及一種屏幕觀測設備零位標定方法及系統，該方法包括以下步驟：在屏幕上生成多個觀測點，以屏幕上的選定點為原點建立屏幕坐標系，確定每一觀測點在屏幕坐標系內的觀測點像素位置和觀測設備觀測每一觀測點的觀測角度參數；建立每一觀測點的觀測點像素位置和觀測角度參數關于觀測設備的待標定位置參數的觀測矩陣方程；根據觀測點的觀測矩陣方程，確定觀測設備的待標定位置參數。本方案能夠解決現有技術中通過人工調節屏幕觀測設備的中心點與屏幕的中心點重合的方式，操作過程非常繁瑣，精度低的問題。

技術領域

本發明涉及電視跟蹤系統仿真技術領域，具體涉及一種屏幕觀測設備零位標定方法及系統。

背景技術

對于基于電視觀測設備的電視跟蹤半實物仿真試驗，模擬目標運動最簡潔的方法是通過投影屏幕生成虛擬觀測目標，通過電視設備捕獲目標并觀測其運動的方式。在試驗中，電視觀測設備和投影屏幕的相對關系直接影響觀測數據輸出是準確性，因此，仿真實驗前需對其相對關系進行標定。但另一方面，電視觀測設備的成像焦點并不是顯性可見的，對于焦點相對于屏幕距離以及其屏幕中投影位置的測量無疑極大增加了測量難度。此外，由于在不同的研制階段，仿真試驗需要多次開展，在試驗過程中電視觀測設備與屏幕之間的距離難免會發生一定的變化，因此尋找一種簡單快速的方法獲取電視觀測設備和投影屏幕的相對關系顯得非常迫切。

傳統的電視跟蹤仿真試驗在試驗前獲取電視觀測設備和投影屏幕的相對關系主要采用人工測量的方式，即首先根據電視觀測設備的視場特性計算出電視觀測設備與屏幕之間的相對距離，然后根據預先計算好的尺寸擺放電視觀測設備和屏幕，再通過人工反復調節的方式使電視觀測設備的中心點與屏幕的中心點重合。操作過程不僅非常繁瑣，而且精度較低，在試驗前需要花費大量的時間和精力。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種屏幕觀測設備零位標定方法及系統，能夠解決現有技術中通過人工調節屏幕觀測設備的中心點與屏幕的中心點重合的方式，操作過程非常繁瑣，精度低的問題。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一方面，本發明提供一種屏幕觀測設備機位標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

在屏幕上生成多個觀測點，以屏幕上的選定點為原點建立屏幕坐標系，確定每一觀測點在屏幕坐標系內的觀測點像素位置和觀測設備觀測每一觀測點的觀測角度參數；

建立每一觀測點的觀測點像素位置和觀測角度參數關于觀測設備的待標定位置參數的觀測矩陣方程；

根據觀測點的觀測矩陣方程，確定觀測設備的待標定位置參數。

一些可選的實施例中，所述的建立每一觀測點的觀測點像素位置和觀測角度參數關于觀測設備的待標定位置參數的觀測矩陣方程，包括以下步驟：

根據觀測角度參數確定觀測點P關于觀測角度參數在水平方向上到觀測設備中心點距離x_p的關系式，和在豎直方向上到觀測設備中心點距離y_p的關系式；

確定屏幕水平方向的像素因子k_xi以及豎直方向的像素因子k_yi，并根據k_xi、k_yi和觀測點像素位置確定x_p和y_p的表達式；

根據x_p和y_p的關系式，以及x_p和y_p的表達式，建立像素位置和觀測參數關于待標定位置參數的觀測矩陣方程。

一些可選的實施例中，所述的x_p和y_p關于觀測角度參數的關系式為和其中，α為觀測設備觀測觀測點的高低角，β為觀測設備觀測觀測點的方位角，l為觀測設備到屏幕的距離。