多模多目标精密跟踪装置和方法

摘要

本发明提供一种多模多目标精密跟踪装置及方法，该装置以数字伺服平台为支撑平台，由置于其上的CCD摄像机和红外传感器获得的图像信息经综合信息处理平台进行处理以取得目标的跟踪信息，并通过压缩及传输设备传送到控制中心进行监控。由图像信息获取目标跟踪信息的方法是进行复杂背景下弱小目标检测与跟踪的核心，该方法通过对低信噪比下的图像进行预处理后，使用基于二项分布判断准则的目标自适应门限分割提取目标，再通过红外与可见光传感器数据的融合提高目标的检测概率、降低虚警概率。对提取的目标进行运动检测与估计以获取其跟踪信息。当目标形状发生改变时，利用边缘特征归一化的形状识别寻找特征不变量以达到目标的精确跟踪。

主权项

1.一种多模多目标精密跟踪装置，其特征在于：它是由以下三部分构成：数字伺服平台、综合信息处理平台、压缩及传输设备；其中，该数字伺服平台是由CCD摄像机、红外传感器、高精度数字伺服转台、手柄和监视器组成；该数字伺服平台是图像获取装置的支撑平台，其中的CCD摄像机和红外传感器分别安装在高精度数字伺服转台两端，可随高精度数字伺服转台一起运动；同时该高精度数字伺服转台可根据接收的控制指令进行转动，对目标进行精确跟踪，使目标保持在图像获取装置的视场中心；该综合信息处理平台是由信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器组成；高速数字信号处理器接收从CCD摄像机或红外传感器传入的图像信息，完成对可见光和红外图像中的目标特征提取，特征匹配，目标运动预测与估计、精确跟踪等算法的实现；伺服控制处理器根据目标预测与跟踪的结果，确定高精度数字伺服转台的运动方向，并向高精度数字伺服转台发出控制命令，使高精度数字伺服转台根据预测与跟踪的结果对目标进行跟踪；该压缩及传输设备使多模多目标精密跟踪装置具有“人在回路”功能，将自动识别检测出的目标的所有信息和图像传回指挥中心，并接受指挥中心的指令对跟踪的目标进行调整以提高自动识别的精度；该压缩及传输设备由视频压缩处理器、GPRS传输模块组成；该多模多目标精密跟踪装置各组成部分之间的关系如下：该多模多目标精密跟踪装置中的数字伺服平台，包括CCD摄像机、红外传感器、高精度数字伺服转台、手柄和监视器五部分；其中，CCD摄像机和红外传感器分别安装在高精度数字伺服转台上部的两端，两者通过电缆同信息接口相连进行图像数据的传输，手柄和监视器分别放置在高精度数字伺服转台下部的两侧；该多模多目标精密跟踪装置中的综合信息处理平台，包括信息接口、高速数字信号处理器和伺服控制处理器三部分，三部分均集成于信息处理板并置于控制箱中，放置在高精度数字伺服转台一侧；其中，数字伺服平台中的手柄同信息接口相连进行控制信号的传输，数字伺服平台中的监视器同信息接口相连用于显示获取的图像数据信息，高速数字信号处理器与信息接口相连，用于获取CCD摄像机和红外传感器传输的图像数据，伺服控制处理器与信息接口相连，用于获取高速数字信号处理器的目标检测识别信息和高精度数字伺服转台反馈的位置信息，并向高精度数字伺服转台传输控制信息；该多模多目标精密跟踪装置中的压缩及传输设备，包括视频压缩处理器和GPRS传输模块两部分，两者分别集成于信息处理板上，视频压缩处理器后端同GPRS传输模块相连，视频压缩处理器前端同综合信息处理平台中的高速数字信号处理器相连；就多模多目标精密跟踪装置整体而言，数字伺服平台处于多模多目标精密跟踪装置的前端，综合信息处理平台处于多模多目标精密跟踪装置的中端，压缩及传输设备处于多模多目标精密跟踪装置的后端；该多模多目标精密跟踪装置的工作流程为，首先通过CCD摄像机和红外传感器获取目标的可见光和红外图像，将图像信号通过信息接口传送给高速数字信号处理器，经处理器对图像进行处理后，完成对目标的自动识别与跟踪，同时将跟踪的目标信息传送给伺服控制处理器，由伺服控制处理器产生控制命令给高精度数字伺服转台；在将图像信号通过监视器进行显示的同时把原图像信息和叠加了跟踪目标信息的图像传送给视频压缩处理器进行视频压缩，然后通过GPRS传输模块进行无线传输，使指挥中心通过解码处理器在控制中心的监视器中观察到目标跟踪情况；