一种仿生鹰眼智能漫游跟踪装置及跟踪方法

摘要

本发明涉及一种仿生鹰眼智能漫游跟踪装置及跟踪方法。漫游跟踪装置包括仿生鹰眼视觉单元、侧视觉图像整合与目标检测单元、信息交互与处理单元、伺服驱动单元以及输出显示与控制单元。本发明采用双目大视场图像配准、拼接的方式，扩大了实时监视空域，提高了仿生鹰眼智能漫游跟踪装置在仿生视觉和目标识别领域的应用能力，克服了传统单个镜头视场角过大所导致畸变较大、多个小视场镜头拼接导致拼接处失真的情况，既满足了大空域实时监视物方场景的要求，也达到了高分辨力观测目标的目的，有效提高了目标的检测效率和准确性；同时，通过人机结合的随动/手动跟踪模式，有效提高了工程化应用价值。

主权项

一种仿生鹰眼智能漫游跟踪装置，其特征是，包括仿生鹰眼视觉单元、侧视觉图像整合与目标检测单元、信息交互与处理单元、伺服驱动单元和输出显示与控制单元；所述仿生鹰眼视觉单元包括左侧视觉模块、右侧视觉模块和前视觉模块，所述左侧视觉模块、所述右侧视觉模块分别设置于云台的左、右两侧，所述前视觉模块设置于云台的中间；所述左侧视觉模块与所述侧视觉图像整合与目标检测单元相接，用于形成左视场；所述右侧视觉模块与所述侧视觉图像整合与目标检测单元相接，用于形成右视场；所述左视场与所述右视场形成有部分重叠区域的大视场，监视大空域内的物方场景；所述前视觉模块分别与所述伺服驱动单元、所述信息交互与处理单元中的前视觉信息接收模块和输出显示与控制单元中的前视觉显示模块相接，用于对落入大视场中的目标进行高出大视场分辨率的成像显示和跟踪测量；所述侧视觉图像整合与目标检测单元分别与所述左侧视觉模块、所述右侧视觉模块、所述信息交互与处理单元中的目标真假判别模块和所述输出显示与控制单元中的侧视觉显示模块相接，用于左视场与右视场的图像配准和拼接，以形成大视场监视图像，并传输给输出显示与控制单元中的侧视觉显示模块，同时，采用图像处理和目标识别方法，寻找和辨识大视场中的研究目标；所述信息交互与处理单元包括前视觉信息接收模块、目标真假判别模块和伺服单元信息传输模块；所述前视觉信息接收模块分别与所述前视觉模块和所述目标真假判别模块相接，用于接收前视觉模块传递的图像信息；所述目标真假判别模块分别与所述侧视觉图像整合与目标检测单元、所述前视觉信息接收模块、所述伺服单元信息传输模块和所述输出显示与控制单元中的侧视觉显示模块相接，用于在高出大视场分辨率的条件下对疑似目标进行进一步的识别，以确定目标是否是研究目标；所述伺服单元信息传输模块分别与所述目标真假判别模块、所述伺服驱动单元和所述输出显示与控制单元中的模式切换模块相接，用于对检测到的研究目标的像面位置、灰度和速度等参数进行处理，将其转换为实际的目标坐标、距离和速度等信息，传输给伺服驱动单元进行稳定跟踪；所述伺服驱动单元分别与所述前视觉模块、所述信息交互与处理单元中的所述伺服单元信息传输模块、所述输出显示与控制单元中的模式切换模块和摇杆相接，用于在随动和手动两种跟踪模式下调整前视觉模块的光轴指向，实现对研究目标的稳定跟踪；所述输出显示与控制单元包括前视觉显示模块、侧视觉显示模块、模式切换模块和摇杆；所述前视觉显示模块与所述前视觉模块相接，用于显示前视觉模块传递的图像；所述侧视觉显示模块分别与所述侧视觉图像整合与目标检测单元、所述信息交互与处理单元中的目标真假判别模块相接，用于显示大视场监视图像和目标观测；所述模式切换模块分别与所述摇杆、所述伺服驱动单元和所述信息交互与处理单元中的所述伺服单元信息传输模块相接，用于进行随动跟踪模式与手动跟踪模式的切换——在随动跟踪模式下，将侧视觉图像整合与目标检测单元输出的像面目标信息解算为实际信息，驱动所述伺服驱动单元实现稳定跟踪；在手动跟踪模式下，使所述伺服驱动机构和所述前视觉模块直接受摇杆的控制，实现人为的目标观测；所述摇杆分别与所述模式切换模块和所述前视觉显示模块相接，用于在手动跟踪模式下的目标漫游跟踪。