[发明专利]栅格化极坐标系目标定位方法

权利要求书

1.一种栅格化极坐标系目标定位方法，其特征在于，采用的装置为光电智能感知平台；所述方法包括以下步骤：（a）摄像机标定：O为所述光电智能感知平台的中心，OO’为光电智能感知平台的竖直中心轴，红外热像仪（2）的光轴与OO’所成夹角为                                                ，红外热像仪（2）视场角为，红外热像仪（2）的中心O’与O点的间距为h；选定红外热像仪（2）在上述条件下绕OO’轴旋转后所能探测的与O点同在一个水平面上的环状区域作为热像仪可检测区域；（b）建立定位模型：将红外热像仪（2）视场角分成n等分，其中n为偶数，相应的热像仪可检测区域就被n+1个同心等距圆分为n个圆环区域；激光测距仪（3）的测距光线与红外热像仪（2）视场角的角平分线重合，测距光线入射至距离O点的水平距离为l_n/2的等距圆上的Q点，由激光测距可推算出Q点距离O点的水平距离l_n/2，则有O’与O点的间距h为：

                     ①

则与圆心O距离最近的第一个等距圆上的点A与圆心O距离为：

                    ②                    

第二个等距圆距圆心距离为：

                ③

    依次类推，则第n个等距圆距离圆心O距离为l_n-1：

                         ④

按照以上算法，在水平面内建立极坐标系，圆心O为极点，规定从O点到正北方向的射线OX为极轴，红外热像仪绕OO’轴旋转后与OX轴所成的夹角规定为目标点的方位角；根据摄像机标定，将每个等距圆的半径l₀,l₁,l₂……l_n/2……l_n都通过世界坐标系变换到像素坐标系上；

（c）动态目标检测，用云台（1）控制红外热像仪（2）捕捉动态目标，并将目标从图像中提取出来；

（d）确定目标质心；采用质心算法确定目标的质心点P；

（e）质心点匹配；将确定好的目标质心点P与等距圆匹配距离，直至找到与质心点距离最近的等距圆，该等距圆与O点的间距即为质心点与O点的间距ρ；

（f）计算方位和距离：根据质心点匹配后确定的同心圆计算出O点与质心点P的间距ρ以及云台（1）转动后的位置与OX轴夹角θ角计算出目标点的位置坐标为（ρ，θ）。

2.如权利要求1所述的栅格化极坐标系目标定位方法，其特征在于，在步骤（f）中，将红外热像仪（2）捕捉动态目标时拍摄到的图像画面所显示的横向角度γ用与等距圆垂直相交的线条均匀分割成m等份，等分后的图像画面实现栅格化；设图像画面的中心点与质心点P沿横向角度方向间隔为y个方格，则P点的坐标为（ρ，θ+yγ/m）或（ρ，θ-yγ/m）。

3.如权利要求2所述的栅格化极坐标系目标定位方法，其特征在于，当时，将不进行定位。

4.如权利要求2所述的栅格化极坐标系目标定位方法，其特征在于，当目标占据了画面的1/4以上时，可认为激光测距仪（3）测定的距离就是目标的距离。