[发明专利]基于运动估计自动抬层的红外搜索跟踪方法、设备及系统

说明书

本发明涉及一种基于运动估计自动抬层的红外搜索跟踪方法、设备及系统，该方法包括如下步骤：将空间中的场景以原始图像数据存储；处理原始图像数据，检测图像中的目标信息；将每次周扫检测到的相同目标关联到同一个管道中，记录该目标的历史信息；接收到自动抬层命令后，提取人工选择的抬层目标，根据人工选择需要周扫自动抬层的目标管道信息，对管道中目标历史运动信息进行计算，预测目标下一圈运动位置，计算得到目标预测俯仰角；根据目标预测俯仰角度，将探测器视场中心抬层对准预测俯仰角度。本发明通过拟合目标运动轨迹，实时在线修正目标预置俯仰角偏差，实现了对空条件下自动抬层方式的搜索技术，避免人为估计误差带来的影响。

技术领域

本发明属于红外热成像搜索跟踪系统，具体涉及一种基于运动估计自动抬层的红外搜索跟踪方法、设备及系统。

背景技术

在当前对空红外搜索跟踪系统中，要实现对某个目标360度，时间间隔1秒全方位搜索告警，目前所采用的方法是通过手动控制伺服抬层，人为预估目标下一时刻的位置，提前将伺服俯仰角度抬到预估视场内。

当前技术存在一定的缺陷：当目标以速度超过100m/s迎头逼近过程中，俯仰角超过15度，目标俯仰方向以变加速度运动，通过人工预测实现俯仰上的步进抬层，无法准确控制将伺服抬到目标下一个时间间隔出现的视场内。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于运动估计自动抬层的红外搜索跟踪方法、设备及系统，本发明通过拟合目标运动轨迹，实时在线修正目标预置俯仰角偏差，实现了对空条件下自动抬层方式的搜索技术，避免人为估计误差带来的影响。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种基于运动估计自动抬层的红外搜索跟踪方法，包括如下步骤：

启动自动搜索流程；

将空间中的场景以原始图像数据存储；

处理原始图像数据，检测图像中的目标信息；

将每次周扫检测到的相同目标关联到同一个管道中，记录该目标的历史信息；

自动搜索抬层：接收到自动抬层命令后，提取人工选择的抬层目标，对对应管道中目标历史运动信息进行计算，预测目标下一检测时刻运动位置，计算得到目标预测俯仰角；

根据目标预测俯仰角度，将探测器视场中心抬层对准预测俯仰角度。

进一步地，将空间中的场景以原始图像数据存储，具体包括：

启动搜索流程后，伺服转台带动热像仪以设定角速度进行周扫，根据设定俯仰视场，每秒获取若干帧图像。

进一步地，处理原始图像数据，检测图像中的目标信息，具体包括：读取热成像模块中的图像数据，通过目标检测算法，检测计算当前帧目标在图像中的特征信息，并记录保存每个目标特征信息。

本发明的目标检测算法通过分析当前帧图像的极值点、灰度值、梯度等信息提取目标信息。

进一步地，将每次周扫检测到的相同目标关联到同一个管道中，记录该目标的历史信息，具体包括：计算全方位360度和设定俯仰角度空间中所有目标特征信息，将同一个目标的特征信息以时间为序列，关联在一个管道中。

进一步地，自动搜索抬层，具体包括如下流程：

S1）接收到自动抬层命令后，提取人工选择的抬层目标，清空该目标对应的历史队列；

S2）搜索目标，将每圈找到的相同目标按顺序放到该目标对应的队列中；