[发明专利]被动式夜视智能探雷系统及智能探雷方法

说明书

本发明公开了一种被动式夜视智能探雷系统及智能探雷方法，其系统将定焦镜头与微光相机通过F卡口连接，微光相机放置于支撑架上，FPGA开发板通过数据传输线连接微光相机，FPGA开发板通过数据线连接显示屏，铅蓄电池通过数据线依次连接微光相机、FPGA开发板和显示屏，将各部分放置于所述仪器装载车上；运用YOLOv2算法构建被动式夜视智能探雷网络模型，构建抛撒地雷的数据集，对被动式夜视智能探雷网络进行训练、评估和优化，将训练好的被动式夜视智能探雷网络模型的嵌入到FPGA开发板上；运用几何光学的成像原理，构建被动式夜视智能探雷测距模型，并嵌入到FPGA开发板上；本发明实现在夜间对抛撒地雷智能、快速探测。

技术领域

本发明涉及一种地雷探测系统及方法，特别是涉及一种夜视智能探雷系统及探雷方法，应用于抛撒地雷探测技术技术领域。

背景技术

现代战争十分注重快速机动，同时又要求具有全天候的观察和监视机制。抛撒地雷在夜间的快速探测是保证夜间战争快速机动的重要因素之一。目前对于抛撒地雷的夜间探测技术主要有两种：成像技术检测和非成像技术检测。非成像技术如脉冲雷达，通过主动、被动的工作方式获取抛撒地雷的辐射信号，利用信号处理技术和模式识别技术对目标信号进行检测，但由于该技术受抛撒地雷周围环境影响较大以及通信传输的繁杂，对夜间抛撒地雷的探测难度较大；成像技术如红外、雷达和卫星遥感等成像技术，易受抛撒地雷周围环境噪声的影响，探测精确度较低。

被动式夜视智能探雷系统及探雷方法展示了良好的探测前景，但目前尚缺少商用或专用的被动式夜视智能探雷系统，一个典型的被动式夜视智能探雷系统应该包括成像部分、数据传输部分和抛撒地雷夜间探测部分。目前，在夜间微光成像部分有商用产品，但缺少与抛撒地雷夜间智能探测方法的组合使用；抛撒地雷的夜间探测部分既无商用也无专用产品。目前还存在对夜间抛撒地雷探测时成像质量差、探测准确率不高、探测速度慢等方面的问题，本发明正是针对这一关键问题进行展开的。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种被动式夜视智能探雷系统及智能探雷方法，利用微光相机采集抛撒地雷夜视图像，运用YOLO v2算法构建被动式夜视智能探雷网络模型，运用几何光学成像原理对抛撒地雷进行测距，实现在夜间对抛撒地雷进行快速、智能探测。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种被动式夜视智能探雷系统，包括微光相机、定焦镜头、Cameralink数据传输线、FPGA开发板、显示屏、支撑架、铅蓄电池、仪器装载车；所述定焦镜头与所述微光相机通过F卡口连接，所述微光相机放置于所述支撑架上，所述FPGA开发板通过所述Cameralink数据传输线连接所述微光相机，所述FPGA开发板通过数据线连接所述显示屏，所述铅蓄电池通过为所述微光相机、所述FPGA开发板和所述显示屏供电，所述支撑架、所述FPGA开发板、所述显示屏、所述铅蓄电池放置于所述仪器装载车上；所述微光相机通过定焦镜头采集抛撒地雷的夜视图像，将图像数据通过Cameralink数据传输线向FPGA开发板传输，FPGA开发板对检测到的所述抛撒地雷的疑似目标的夜视图像进行识别，判断是否为所述抛撒地雷，并通过数据处理得到对抛撒地雷进行测距，得到抛撒地雷与微光相机的距离数据，并将检测结果和测距结果显示在所述显示屏。

作为本发明优选的技术方案，被动式夜视智能探雷系统利用被动式夜视智能探雷网络模型对所述抛撒地雷的夜视图像进行识别，判断是否有所述抛撒地雷，所述被动式夜视智能探雷网络模型的建构和使用方法的具体实施步骤为：

1)利用所述微光相机拍摄并采集所述抛撒地雷的夜视图像不少于3000张，按照PASCAL VOC 2007格式制作所述抛撒地雷的数据集；