[发明专利]基于独立多自由度视觉模块的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统

权利要求书

1.一种基于多自由度视觉的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统，包括有仿生双目机构，其特征在于：在目标搜索及捕获过程中模仿自然界中变色龙捕食时双目分别独立搜寻目标以减小躯体动作并提高搜索效率的行为，实现快速高效准确的目标搜索定位；其通过下列步骤实现目标的搜索及捕获：

第一步：初始姿态向量

系统初始化，调节左视觉模块(1)至初始姿态EL₀＝[α_L，β_L，θ，d，f]＝[+90，0，0，100，50]；

调节右视觉模块(2)至初始姿态ER₀＝[α_R，β_R，θ，d，f]＝[+90，0，0，100，50]；

第二步：目标独立搜索

在相同时间条件下对左视觉模块(1)、右视觉模块(2)分别采集到的图像信息进行特征比对，若左视觉模块(1)、右视觉模块(2)皆未发现目标时，执行目标搜索策略，直到其中一个视觉模块发现目标时止；

若其中一个视觉模块发现目标则执行第三步，否则重复执行第二步；

第三步：目标捕获

依据目标捕获策略首先调节左视觉模块(1)和右视觉模块(2)的姿态，使左视觉模块(1)和右视觉模块(2)同时发现左发现目标AIM-Y_T；

在左视觉模块(1)和右视觉模块(2)同时发现左发现目标AIM-Y_T后，依据方位调整策略调整转盘(5)使左发现目标AIM-Y_T处于中垂线上；

当左发现目标AIM-Y_T处于中垂线后，左视觉模块(1)采集的图像记为PTL_T，右视觉模块(2)采集的图像记为PTR_T；

对PTL_T和PTR_T图像信息进行特征比对，确认是否为左发现目标AIM-Y_T；若目标不符则返回第二步；若是左发现目标AIM-Y_T则执行第四步；

第四步：获取目标方位

采用目标定位策略对左发现目标AIM-Y_T进行目标定位处理，获得目标的方位。

2.根据权利要求1所述的一种基于多自由度视觉的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统，其特征在于：所述仿生双目机构具有六个自由度，这六个自由度的运动为：

第一自由度为左视觉模块(1)绕左转台转轴运动，转动的角度记为α_L，该α_L也是左视觉模块(1)的水平转动角度，α_L简称为左水平转角。左水平转角α_L沿逆时针方向转动的角度记为“+”角度，而沿顺时针方向转动的角度记为“-”角度。

第二自由度为右视觉模块(2)绕右转台转轴运动，转动的角度记为α_R，该α_R也是右视觉模块(2)的水平转动角度，α_R简称为右水平转角。右水平转角α_R沿顺时针方向转动的角度记为“+”角度，而沿逆时针方向转动的角度记为“-”角度。

第三自由度为左视觉模块(1)绕俯仰转轴运动，转动的角度记为β_L，该β_L也是左视觉模块(1)的俯仰转动角度，β_L简称为左俯仰转角。左俯仰转角β_L向上转动的角度记为“+”角度，而向下转动的角度记为“-”角度。

第四自由度为右视觉模块(2)绕俯仰转轴运动，转动的角度记为β_R，该β_R也是右视觉模块(2)的俯仰转动角度，β_R简称为右俯仰转角。右俯仰转角β_R向上转动的角度记为“+”角度，而向下转动的角度记为“-”角度。

第五自由度为转盘(5)绕转盘转轴运动，转动的角度记为θ，θ简称为水平转角。水平转角θ沿逆时针方向转动的角度记为“+”角度，而沿顺时针方向转动的角度记为“-”角度。

第六自由度为左视觉模块(1)与右视觉模块(2)沿横轨(7)相对平移运动，使得左视觉模块(1)与右视觉模块(2)之间的间距d实现收拢或离散变化，间距d单位为毫米。

基于上述的六个自由度，左视觉模块(1)在运动过程中的姿态向量记为EL_T＝[α_L，β_L，θ，d，f]，右视觉模块(2)在运动过程中的姿态向量记为ER_T＝[α_R，β_R，θ，d，f]，T表示当前时刻，f表示左视觉模块(1)和右视觉模块(2)中摄像头采集图像时的焦距，f单位为毫米。