[发明专利]一种基于多源信息融合的高速摄影自动触发方法

说明书

技术领域

本发明属于高速摄影近景摄影测量技术领域，涉及一种基于多源信息融合的高速摄影自动触发方法。

背景技术

在某飞机起飞/着陆课题中，在机场起飞区与着陆区加装多台、多站点高速摄像机，通过远程触发高速摄像机获取图像信息，测量飞机起飞/着陆段的姿态、运动轨迹与速度等相关试飞参数，为飞行试验提供高精度、高采样率的测试信息。以往对高速摄像机采用人工触发模式，通过高速摄像机控制软件预先设置影像段总时间及触发时刻前后预留时间，待操作人员目视目标飞机进入摄像机视场内，操作摄像机控制软件对其进行触发并记录、存储、下载图像。针对飞行员批量训练任务，飞机数量多，两机间隔时间短，人工触发误触发概率较大，且消耗大量人力、物力。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种高效、低成本的高速摄影触发方法。

本发明的技术方案为：一种基于多源信息融合的高速摄影自动触发方法，其特征为：通过实时采集飞机的气压高度、GPS高度、GPS经度、GPS纬度和无线电高度，并利用获得的摄像机的GPS高度、GPS经度和GPS纬度，不断计算飞机与摄像机的高度差和飞机与摄像机的水平距离，当高度差和水平距离同时满足条件时自动触发高速摄像机 工作。

作为本技术方案的一种改进，所述方法包括如下步骤：

步骤一，实时采集飞机的气压高度、GPS高度、GPS经度、GPS纬度和无线电高度，并获得摄像机的GPS高度、GPS经度和GPS纬度；

步骤二，根据步骤一中获得的信息计算飞机与摄像机的高度差，和飞机与摄像机的水平距离；

步骤三，判断飞机与摄像机的高度差，以及飞机与摄像机的水平距离是否同时满足要求；

步骤四，当飞机与摄像机的高度差，以及飞机与摄像机的水平距离同时满足要求时触发高速摄像机开始工作。

作为本技术方案的一种改进，根据以下公式计算飞机与摄像机的高度差，

G1＝(HW(t)+HG(t)+HF(t)+HQ(t))/4；

其中，G1为飞机与摄像机的高度差，HQ(t)为气压高度，HG(t)为GPS高度，HW(t)为无线电高度，HF(t)为飞机高度。

作为本技术方案的一种改进，根据以下公式计算飞机与摄像机的水平距离，

q1＝WG(t)*pi/180；

q2＝JG(t)*pi/180；

f1＝CW(t)*pi/180；

f2＝CJ(t)*pi/180；

n＝a/sqrt(1-e*sin(f1)*sin(f1))；

n0＝a/sqrt(1-e*sin(q1)*sin(q1))；

l＝f2-q2；

d＝e*(n0*sin(q1)-n*sin(f1))；

xt＝(n+CG(t))*cos(f1)*sin(l)；

yt＝(n+CG(t))*(sin(f1)*cos(q1)-sin(q1)*cos(f1)*cos(l))+d*cos(q1)；

zt＝(a+CG(t))*(sin(f1)*sin(q1)+cos(f1)*cos(q1)*cos(l))-a-HG(t)；

G3＝sqrt(yt*yt+xt*xt)；

G3为飞机与摄像机的水平距离，设置pi＝3.14159、常数a＝6378137.0、地球曲率e＝0.00669438；

设置中间过渡参数q1,q2,f1,f2；

设置中间过渡参数n,n0,l,d；

设置中间过渡参数xt、yt、zt；

其中，CH(t)为摄像机的GPS高度,CJ(t)为摄像机的GPS经度,CW(t)为摄像机的GPS纬度。

作为本技术方案的一种改进，根据以下方法判断飞机与摄像机的高度差是否满足条件：当高度差小于300米时，开始以5帧/秒的速度统计50次计算结果，当统计结果中有48次以上小于300米时，判定高速像机进入预触发状态1。

作为本技术方案的一种改进，根据以下方法判断飞机与摄像机的水平距离是否满足条件：

当水平距离小于200米时，开始以5帧/秒的速度统计50次计算结果，当统计结果中有48次以上小于200米时，判定高速像机进入预触发状态2。