[发明专利]一种基于全景视觉的态势感知系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于全景视觉的态势感知系统和方法，通过由移动部署单元和综合操控单元构成的态势感知系统，依次进行采集图像、多目标检测跟踪、提取目标坐标、拼接图像和获取目标在全景视景图像中的态势信息；本发明通过基于全景视觉的态势感知系统和方法，实现了装置的不仅成像质量高，性能稳定，且集成度高，功能扩展方便，维护方便，同时使监视距离能够长达五公里，使得本发明拥有世界领先的作用距离指标，同时，综合运用多目标跟踪技术、图像增强及融合技术、全景图像拼接技术等先进技术，使得系统探测能力极强，能适用于动、静安装平台及各种恶劣环境和气候条件。

技术领域

本发明涉及态势感知技术领域，尤其涉及一种基于全景视觉的态势感知系统和方法。

背景技术

人对环境信息的感知、理解和预测的过程被称作态势感知，在态势感知过程中，视觉是重要的感知手段,具有信息丰富、形象直观、准确度高、时效性强等特点。视觉成像技术能充分调动决策者的认知能力,强化对信息的感知和理解,被广泛应用于态势感知系统中。

基于全景视觉的态势感知系统是采用传感器技术、全景光机设计技术、全景图像处理技术等将环境信息转换为图像信息，在屏幕上显示出来,并进行交互的理论、方法和技术。

目前已有的全景视觉态势感知系统实现方式有以下四种：一是单探测器移动拼接全景视觉系统，此种方法探测成像实时性较差，一般用于低速场合；二是基于鱼眼镜头的光学全景视觉感知系统，此种方法成像分辨率较低、探测距离在较近，一般在一公里以内；三是由一个曲面反射镜与一台摄像机组成的反射式全景视觉系统，此种方法成像效果一般，探测距离较近，一般在一公里以内；四是由折反射透镜组与摄像机组成的折反式全景视觉系统，此种方法成像效果一般，探测距离较近，一般在一公里以内。综合考虑上述五种系统实现的技术难度、光学加工水平、探测距离、分辨率、实时性等因素，选择多探测器全景拼接的态势感知系统综合性能优势突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于全景视觉的态势感知系统和方法，能够对指定区域进行全方位电视监视和整体态势感知，成像质量高，性能稳定可靠，且作用距离远、探测能力强、适用范围广。

本发明采用的技术方案为：

一种基于全景视觉的态势感知系统，包括移动部署单元和综合操控单元；

移动部署单元包括移动部署平台，移动部署平台上设有多探测器拼接全景监视模块、全景视频处理模块、全景视频监视控制机箱和视频发送光端机，全景视频监视控制机箱内设有全景光学与通信控制单元；视频发送光端机通过全景视频监视控制机箱和全景视频处理单元电连接多探测器拼接全景监视模块；

综合操控单元包括综合操控台，综合操控台上设有视频接收光端机、监控管理模块、网络交换机、网络视频服务单元、视频显示器和管理显示器；视频接收光端机通过四芯光纤与视频发送光端机连接，且视频接收光端机分别电连接监控管理模块、网络视频服务单元和视频显示器，监控管理模块分别电连接网络交换机和与管理显示器；

所述多探测器拼接全景监视模块包括安装架、倾角传感器和多个探测器模块，倾角传感器设置在安装架上，多个探测器模块沿圆周方向均匀设置在安装架上；探测器模块包括光学镜头和相机；

所述全景视频处理模块包括综合处理板和多个子处理板，子处理板分别与探测器模块一一对应连接，综合处理板与多个子处理板分别连接。

进一步地，所述全景光学与通信控制单元包括单片机和设置在单片机并行总线上的四通道串口扩展单元，视频发送光端机、倾角传感器和多个探测器模块分别通过四通道串口扩展单元连接单片机。

进一步地，所述四通道串口扩展单元型号采用TL16C754扩展芯片。

进一步地，所述探测器模块的数量为六个。

进一步地，所述相机采用500万像素可见光CCD相机。