[实用新型]一种基于以太网的空中运动目标识别跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及目标识别跟踪技术领域，特别是一种基于以太网的空中运动目标识别跟踪系统。

背景技术

国外对运动目标跟踪与传输系统的研究起步比国内早了很长一段时间，由于受到高度重视而且资金充裕，因此这方面的技术比国内先进了很多。九十年代中期，俄罗斯人James和同事在国家工业技术发展委员会的资助下，研究出一种能够装在机器人上的可转动摄像机，这种摄像机可以较准确的完成对运动目标的实时跟踪，虽然有一些不足，但是仍然取得了一定的成果。随后，美国国家军用装备部也开展了一项针对于城市和战场监控的主动视频跟踪技术，该技术主要有两个方面，一方面是使用摄像头静止的情况下对运动目标的跟踪。而另外一方面则是利用将摄像机装在可以转动的平台来完成对目标的跟踪。在此计划中，要考虑到运动目标和摄像机在空间中的相对位置估计，主动摄像机控制和多个摄像机联合跟踪等问题。此外还有，一种基于视频图像处理的交通监管系统也有英国的个人开发出来，这种系统可以对监控到的各个路段进行监控，并做出相应的交通信息统计，还可以对处于摄像机监控下的交通意外事故进行监控。Wei等人开发出了一种用于交通意外事故的视频监控系统。这种系统可以使用在对来往车辆的监控，并对来往车辆进行运动路线判断。

而国内就运动目标跟踪和传输这一领域则研究的较晚，与国外有着相当大的差距。2001年，清华大学开发出了一套视觉侦察系统，这种系统主要应用于户外危险环境中，在这种系统中，通过在汽车上安装可以转动的转台，并将摄像机固定在转台上，系统首先通过摄像机视野内的信息采集到，然后将车载转台的位置信息数据和图像信息到一起通过串口的方法发送给处理机。然后通过得到的信息使用处理设备对所感兴趣的物体进行分析处理，再通过控制系统的运算的将转台所要完成的动作发送给转台，转台根据接收到的信息而进行相应的动作，这样就完成对运动目标的跟踪，该系统完成了车载转台对视野内的一辆汽车完成了准确的跟踪。中国社科院自动化研究所在2005年提出了一种基于图像的视觉伺服智能机械手臂系统的结构，该系统有5个自由度构成，其中两个自由度是机器手腕和三个操纵杆的智能机械手臂。摄像机装两个自由度的机械上，将这五个自由度的机械安装在可移动的平台上，使用这个智能机械手臂可以顺利的实现对目标的运动速度小于0.4m/s的运动目标的实时主动的跟踪。但是以上实时的图像跟踪系统并未解决下列问题：(1)运动目标的尺度伸缩变化和形变：在跟踪过程中目标的平移或者旋转运动，引起与摄像机的距离和视角发生变化，会造成目标图像的尺度伸缩变化和形变，这些变化会造成目标图像表达的非线性变化，从而导致跟踪的失效；(3)目标模板的更新：由于运动目标在跟踪的过程中伴随着尺度变化、形变以及场景光线亮度的变化，需要定义合理的模板更新策略，避免运动目标的漂移。本实用新型正是基于以上背景提出的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于以太网的空中运动目标识别跟踪系统，不但能实现对运动目标的跟踪捕获而且能通过以太网实时传输跟踪视频，补充了现有某型高炮对目标跟踪的方式。

本实用新型目的是通过以下技术方案实现：一种基于以太网的空中运动目标识别跟踪系统，包括图像处理单元、实时图像传输单元、瞄具及随动系统和PC机端，瞄具一端与图像处理单元连接，另一端与随动系统连接，实时图像传输单元一端与图像处理单元连接，另一端与PC机端，图像处理单元与随动系统连接；瞄具中的摄像头把采集的空中运动目标视频信息，传递给图像处理单元进行目标图像跟踪处理，同时通过随动系统控制瞄具转动跟踪运动目标，并把目标跟踪图像经过实时图像传输单元以高速以太网方式传输给PC机端，用以监测目标跟踪。

本实用新型与现有技术相比其显著的效果是：1、采用合理的目标模板更新策略有效解决运动目标的尺度伸缩变化和形变带来的问题；2、由于采用新型的图像匹配算法，相对于其它相关匹配算法具有较好的鲁棒性和准确性。由于图像采样时间很短，下一帧目标的位置距离上一帧的位置在一定的范围内，因此并没有对整幅图像中进行匹配。这样，减少了搜索范围，提高了系统的处理速度和跟踪实时性；3、加入以太网实时传输功能，可以通过网络上的计算机实时监控目标跟踪过程，具有新颖性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型所述基于以太网的空中运动目标识别跟踪系统结构示意图。

图2为本实用新型所述图像处理单元的组成示意图。

图3为本实用新型所述微控制器核心模块组成示意图。

图4为本实用新型所述实时图像传输单元的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细描述。