[发明专利]一种无人机目标跟踪与信息采集系统及方法

权利要求书

1.一种无人机目标跟踪与信息采集方法，应用于无人机目标跟踪与信息采集系统，系统由无人机机体（1）、大范围三轴快速响应电动云台（2）、双目视觉相机（3）、单目视觉相机（4）和减震机构（5）组成；

双目视觉相机（3）、单目视觉相机（4）和大范围三轴快速响应电动云台（2）与无人机内智能处理单元相连，电动云台机构通过减震机构（5）与无人机机体（1）连接，双目视觉相机（3）通过两个RY方向旋转电机与大范围三轴快速响应电动云台（2）机构相连，双目视觉相机（3）通过RX方向旋转电机承载单目视觉相机（4）；

一种无人机目标跟踪与信息采集方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一：无人机机体自身定义的坐标域下，机体内的智能处理芯片在获得旋转方向RX向和RY向位姿信息后，传输控制指令控制快速响应电动云台（2）RX轴和RY轴旋转，旋转角度可以快速补偿双目因机体运动在这两个自由度的偏角，保证跟踪目标一直在双目视觉相机（3）的视场之中；

步骤二：首先，利用双目视觉相机（3）获得目标在视野内的三维坐标，具体执行步骤包括：预设置处理信息、双目视觉相机（3）采集图片、立体处理得到校正图片和深度图片、选择目标上深度特征明显的点进行三位坐标精确计算。然后将深度信息发送给无人机内智能处理单元，经过几何解算之后调整快速响应电动云台（2）RX轴和RY轴，使得目标在单目视觉相机（4）视场中心；

步骤三：当执行目标跟踪时，首先检测目标是否偏离单目视觉相机（4）图像中心，如果在RX向或RY向发生偏移，则仅调整快速响应电动云台（2）的RX轴或RY轴补偿偏角，如果在RZ向发生偏移，则首先调整快速响应电动云台（2）RZ轴，然后无人机通过位姿反馈，跟踪快速响应电动云台（2）RZ轴，保证无人机机体（1）和单目视觉相机（4）的方向一致，使目标始终在单目视觉相机（4）视场范围之内；

步骤四： 首先，通过单目视觉相机（4）采集到的视频序列，经过Adaboost算法检测人脸，自动将单目视觉相机（4）进行变倍和变焦，通过图像清晰度判断作为评价标准，获得清晰固定尺寸的人脸图像。然后，在已获得的人脸图像上，采用Harr-Like特征和Boosting训练出来的人眼分类器进行检测选出人眼的有效区域，对采集到的人眼图像进行高斯滤波，Sobel边缘检测理论和八方向的算子模板获得图像的清晰度评价函数，如果满足容忍度，则利用采集到的人眼图像进行虹膜识别，否则在视频队列中重新选取。