[发明专利]基于绝对角位置轨迹信息的光电跟踪系统及方法

权利要求书

1.一种基于绝对角位置轨迹信息的光电跟踪系统，其特征在于，该系统包括：光电传感器、图像信号处理器、角度传感器、伺服控制器以及伺服转台；

光电传感器，用于采集跟踪的目标对象图像；

图像信号处理器，用于接收来自光电传感器的目标对象图像，获取作为相对角偏差的目标对象型心与光轴中心的距离；接收来自角度传感器采集的角度值，将相对角偏差与角度值进行叠加，得到绝对角位置轨迹信息值；读取当前目标对象图像中当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值，以及，上一目标对象图像中上一目标对象的绝对角位置轨迹信息值；将当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值以及上一目标对象的绝对角位置轨迹信息值应用于卡尔曼滤波，得到当前目标对象的绝对角位置预测轨迹信息值；将当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值以及当前目标对象的绝对角位置预测轨迹信息值应用于预先设置的绝对跟踪策略，得到当前目标对象的绝对角位置值；

伺服控制器，用于接收来自图像信号处理器的当前目标对象的绝对角位置值，将所述当前目标对象的绝对角位置值应用于预先设置的调控策略，得到伺服转台角度调节量信息，并根据得到的伺服转台角度调节量信息对伺服转台进行角度值调节。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像信号处理器包括：相对角偏差计算单元、绝对角位置轨迹信息值计算单元、卡尔曼滤波单元以及绝对角位置值获取单元；

相对角偏差计算单元，用于接收来自光电传感器的目标对象图像，对目标对象图像进行分析处理，获取目标对象的位置信息以及图像中心位置信息，将获取的目标对象的位置信息以及图像中心位置信息应用于预先设置的相对角偏差计算策略，得到目标对象型心与光轴中心的距离，将得到的目标对象型心与光轴中心的距离作为相对角偏差；

绝对角位置轨迹信息值计算单元，用于接收来自角度传感器的角度值，将相对角偏差与角度值进行叠加，得到绝对角位置轨迹信息值；

卡尔曼滤波单元，用于读取当前目标对象图像中当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值，以及，上一目标对象图像中上一目标对象的绝对角位置轨迹信息值；将当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值以及上一目标对象的绝对角位置轨迹信息值应用于卡尔曼滤波，得到当前目标对象的绝对角位置预测轨迹信息值；

绝对角位置值获取单元，用于将当前目标对象的绝对角位置轨迹信息值以及当前目标对象的绝对角位置预测轨迹信息值应用于预先设置的绝对跟踪策略，得到当前目标对象的绝对角位置值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述卡尔曼滤波单元包括：绝对角位置轨迹信息值存储模块、判断模块、卡尔曼滤波初始状态变量计算模块、量测值存储模块、状态变量存储模块以及卡尔曼滤波模块；

绝对角位置轨迹信息值存储模块，用于按照先进先出的策略存储包含标识的目标对象图像中目标对象的绝对角位置轨迹信息值，所述绝对角位置轨迹信息值由绝对角位置轨迹信息值计算单元得到；

判断模块，用于读取绝对角位置轨迹信息值存储模块最近存储的包含标识的绝对角位置轨迹信息值，如果该最近存储的包含标识的绝对角位置轨迹信息值对应采集周期内的第一帧目标对象图像，不作处理；如果该最近存储的包含标识的绝对角位置轨迹信息值对应采集周期内的第二帧目标对象图像，读取绝对角位置轨迹信息值存储模块存储的信息，输出至卡尔曼滤波初始状态变量计算模块；如果该最近存储的包含标识的绝对角位置轨迹信息值对应采集周期内的第三帧以上目标对象图像，读取绝对角位置轨迹信息值存储模块最近存储的信息，输出至量测值存储模块进行存储；

卡尔曼滤波初始状态变量计算模块，用于根据绝对角位置轨迹信息值存储模块存储的绝对角位置轨迹信息值，计算初始状态变量，输出至状态变量存储模块进行存储；

卡尔曼滤波模块，用于读取量测值存储模块存储的信息，作为量测值；读取状态变量存储模块存储的信息，作为历史状态变量，将量测值以及历史状态变量应用于卡尔曼滤波，得到当前目标对象的绝对角位置预测轨迹信息值。