[发明专利]一种三维数字地图与实时光电视频同步关联方法

说明书

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，公开了一种三维数字地图与实时光电视频同步关联方法，包括以下步骤：基于静态地形数据生成三维数字地图；获取载机实时位姿传感器数据和瞄准线姿态数据；生成动态三维数字地图；获取对应的传感器图像；进行光电图像与三维数字地图的同步关联；根据操控程序操控三维数字地图场景，显示不同视角和距离下的三维数字地图场景。本发明通过相关技术手段实现载机实时的光电视频与三维数字地图场景同步关联，光电视频能够跟踪具体的目标，同步关联的三维数字地图场景能够展现与光电视频探测地理范围大致相同的区域场景，提供目标运动道路和环境，辅助预测目标运动方向，辅助提供打击时机和分析等功能。

技术领域

本发明属于机载光电侦察、态势感知领域，涉及一种三维数字地图与实时光电视频同步关联方法。

背景技术

传统军用机载光电系统利用光电传感器在各种情报侦察目标跟踪任务中，能够获得实时的目标图像，以及地面的实时图像。三维数字地图能够以任意视角、任意视场、任意视点呈现在即所处的周围地形环境。两种数据呈现的信息各有特点，并且具备一定互补优势。

在特定的军事任务中。包括地面目标跟踪、锁定、打击等，如果能够将实时的光电图像与三维数字地图同步关联，则可以给情报侦查人员和飞行员提供更好的综合态势感火力打击时机预测分析。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种三维数字地图与实时光电视频同步关联方法，将光电系统的图像与合成视觉图像进行同步关联并且同时显示，在光电系统图像中显示跟踪目标的同时，大致同一地理范围内的三维数字地图同步展现、显示该跟踪目标所处的环境，提供相关的地面运动道路信息，从而提供该跟踪目标的运动趋势预测与分析，辅助提供攻击路线预测与攻击时刻分析。

(二)技术方案

为实现三维数字地图与机载光电图像同步关联，本发明方法包括：括三维数字地图生成，光电图像采集，光电图像与三维场景同步关联主要步骤。三维数字地图利用真实地形数据生成三维地形场景，该三维场景具备了三维空间地理信息系统的能力；光电图像采集包括了图像内容中每一帧以及对应该帧的载机位姿数据,基于该帧产生时的载机位姿数据，可计算出该帧图像对应的地理探测区域；并利用该帧图像的位姿数据驱动生成三维数字地图；在同一屏幕中同时显示光电实时视频与驱动生成的三维数字地图场景，并保持二者时间同步和空间关联。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的基于三维数字地图与实时光电视频同步关联方法，通过相关技术手段实现光电图像跟踪地面目标与三维数字地图中地面场景保持一致，提供给飞行员同时感知光电视频中跟踪目标和三维数字地图中场景的能力；能够三维数字地图中对应场景以任意视角和距离观察，从而提供一种多角度侦查感知能力和辅助的目标攻击路线与时刻分析能力,帮助飞行员在执行各种情报侦查、目标定位、态势感知以及辅助导航任务中，提供直观的局部微观环境和宏观环境的结合以及对比。

附图说明

图1是本发明中方法的流程组成示意图。

图2是本发明中三维数字地图与光电实时视频的同步关联效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例目标定位方法包括以下步骤：获取载机实时位姿传感器数据以及光电瞄准线实时数据，计算载机的空间位置转换矩阵和空间姿态转换矩阵；根据预置的地形数据生成三维静态场景；获取对应时空关系的光电图像；根据空间位置转换矩阵和空间姿态转换矩阵驱动三维静态场景生成动态的三维数字地图场景；将光电图像与合成视觉图像进行帧同步，根据用户的操控数据选择三维数字地图场景的距离变换和视角变换，从而得到不同远近和不同视角下的数字地图场景，提供对跟踪目标所处地理环境的多角度感知。