[发明专利]基于独立多自由度视觉模块的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统

摘要

本发明公开了一种基于多自由度视觉的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统，该目标搜索及捕获由两个独立多自由度视觉模块组成，分别称为左视觉模块和右视觉模块；系统工作时，首先分别控制左视觉模块与右视觉模块同时向不同方向搜索目标，当某个视觉模块发现目标后，DSP处理器则解析获得图像信息中目标的方位及相应视觉模块运动方位，进而控制另一视觉模块也迅速到达合理位置进行目标协同定位，锁定目标后进行调焦和进一步位置调整以精确聚焦目标，最后计算出目标方位。本发明以两个独立多自由度视觉模块构成图像获取部分，可以通过DSP处理器实现图像采集、信号处理、左视觉模块、右视觉模块的独立多自由度控制，并通过模仿变色龙捕食行为过程中的目标搜索及捕获模式，实现快速目标搜索及捕获算法，并及时准确地确定目标的空间位置。

主权项

一种基于多自由度视觉的主动复合双目快速目标搜索与捕获系统，包括有仿生双目机构，其特征在于：在目标搜索及捕获过程中模仿自然界中变色龙捕食时双目分别独立搜寻目标以减小躯体动作并提高搜索效率的行为，实现快速高效准确的目标搜索定位；其通过下列步骤实现目标的搜索及捕获：第一步：初始姿态向量系统初始化，调节左视觉模块(1)至初始姿态EL0＝[αL，βL，θ，d，f]＝[+90，0，0，100，50]；调节右视觉模块(2)至初始姿态ER0＝[αR，βR，θ，d，f]＝[+90，0，0，100，50]；第二步：目标独立搜索在相同时间条件下对左视觉模块(1)、右视觉模块(2)分别采集到的图像信息进行特征比对，若左视觉模块(1)、右视觉模块(2)皆未发现目标时，执行目标搜索策略，直到其中一个视觉模块发现目标时止；若其中一个视觉模块发现目标则执行第三步，否则重复执行第二步；第三步：目标捕获依据目标捕获策略首先调节左视觉模块(1)和右视觉模块(2)的姿态，使左视觉模块(1)和右视觉模块(2)同时发现左发现目标AIM‑YT；在左视觉模块(1)和右视觉模块(2)同时发现左发现目标AIM‑YT后，依据方位调整策略调整转盘(5)使左发现目标AIM‑YT处于中垂线上；当左发现目标AIM‑YT处于中垂线后，左视觉模块(1)采集的图像记为PTLT，右视觉模块(2)采集的图像记为PTRT；对PTLT和PTRT图像信息进行特征比对，确认是否为左发现目标AIM‑YT；若目标不符则返回第二步；若是左发现目标AIM‑YT则执行第四步；第四步：获取目标方位采用目标定位策略对左发现目标AIM‑YT进行目标定位处理，获得目标的方位。