基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)及方法。本發(fā)明中，對采集的目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取相對角偏差；將相對角偏差與采集的角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值；讀取當(dāng)前目標(biāo)對象及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，并將讀取的信息應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值及絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值；將得到的絕對角位置值應(yīng)用于調(diào)控策略，得到伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，根據(jù)得到的伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，對伺服轉(zhuǎn)臺進(jìn)行角度值調(diào)節(jié)。應(yīng)用本發(fā)明，可以提升目標(biāo)對象的跟蹤精度。
【專利說明】基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電應(yīng)用技術(shù)，尤其涉及一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有跟蹤功能的光電跟蹤系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于以軍事目標(biāo)探測、視頻監(jiān)控等多種光電跟蹤領(lǐng)域。
[0003]圖1為現(xiàn)有光電跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，該光電跟蹤系統(tǒng)包括:光電傳感器、圖像信號處理器、伺服控制器以及伺服轉(zhuǎn)臺。圖像信號處理器、伺服控制器和伺服轉(zhuǎn)臺是光電跟蹤系統(tǒng)的核心部件。
[0004]光電傳感器采集跟蹤的目標(biāo)對象圖像。
[0005]圖像信號處理器接收來自光電傳感器的目標(biāo)對象圖像，對目標(biāo)對象圖像進(jìn)行逐幀檢測，以檢測目標(biāo)對象在視頻圖像中的位置，獲取目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離，作為相對角偏差。其中，光軸中心位置信息與圖像中心位置信息的關(guān)系為:獲取光電傳感器中心位置信息與伺服轉(zhuǎn)臺軸心位置信息的固定位置偏差信息，將圖像中心位置信息與固定位置偏差信息進(jìn)行疊加，得到光軸中心位置信息。當(dāng)光電傳感器與伺服轉(zhuǎn)臺完全同軸時，光軸中心等同于圖像中心。
[0006]伺服控制器以圖像信號處理器輸出的相對角偏差作為速度或加速度補(bǔ)償，應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的相對跟蹤策略，進(jìn)行速度環(huán)控制，通過控制伺服轉(zhuǎn)臺的電機(jī)，驅(qū)動伺服轉(zhuǎn)臺，以控制伺服轉(zhuǎn)臺的角度和位置，例如，控制伺服轉(zhuǎn)臺的機(jī)械位移、位移速度或加速度，使得光電跟蹤系統(tǒng)跟蹤的目標(biāo)對象始終處在光電傳感器中心附近。然后，光電傳感器再采集目標(biāo)對象圖像，通過圖像信號處理器進(jìn)行分析處理，伺服控制器根據(jù)分析處理的結(jié)果控制伺服轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，如此循環(huán)往復(fù)，從而實現(xiàn)對目標(biāo)對象的跟蹤。
[0007]其中，圖像信號處理器的硬件多采用基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA，F(xiàn)iledProgrammable Gate Arrays)的高速數(shù)字信號處理器(DSP Digital signal Processing),軟件算法一般采用嵌入式程序編寫。
[0008]圖2為現(xiàn)有光電跟蹤系統(tǒng)的跟蹤環(huán)路示意圖。參見圖2，圖像信號處理器進(jìn)行目標(biāo)對象圖像檢測，即逐幀檢測按序接收的目標(biāo)對象圖像，并利用軟件算法進(jìn)行分析處理，得到相對角偏差，伺服控制器通過對相對角偏差的分析處理，輸出控制指令，通過電流/電壓驅(qū)動，控制伺服轉(zhuǎn)臺的角度和位置，從而形成一種半閉環(huán)的跟蹤方法，即在圖像目標(biāo)檢測與伺服控制器之間，以及，伺服控制器與伺服轉(zhuǎn)臺之間，存在完全閉合的控制環(huán)，而在圖像目標(biāo)檢測與伺服轉(zhuǎn)臺之間，未形成完全閉合的控制環(huán)(以虛線表示)。也就是說，基于相對角偏差跟蹤的光電跟蹤系統(tǒng)，沒有充分利用伺服轉(zhuǎn)臺的角度位置信息，使得跟蹤目標(biāo)對象的精度較低。
[0009]進(jìn)一步地，當(dāng)光電跟蹤系統(tǒng)穩(wěn)跟目標(biāo)對象后，相對角偏差的值基本在零附近波動。由于光電跟蹤系統(tǒng)中的圖像跟蹤軟件無法獲知目標(biāo)對象的真實位置軌跡信息，這樣，當(dāng)目標(biāo)對象短暫消失或遇到強(qiáng)干擾時，特別在超低空復(fù)雜背景條件下，可能導(dǎo)致光電跟蹤系統(tǒng)跟丟目標(biāo)對象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實施例提供一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)，提升目標(biāo)對象的跟蹤精度。
[0011]本發(fā)明的實施例還提供一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤方法，提升目標(biāo)對象的跟蹤精度。
[0012]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實施例提供的一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)，該光電跟蹤系統(tǒng)包括:光電傳感器、圖像信號處理器、角度傳感器、伺服控制器以及伺服轉(zhuǎn)臺；
[0013]光電傳感器，用于采集跟蹤的目標(biāo)對象圖像；
[0014]圖像信號處理器，用于接收來自光電傳感器的目標(biāo)對象圖像，獲取作為相對角偏差的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離；接收來自角度傳感器采集的角度值，將相對角偏差與角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值；讀取當(dāng)前目標(biāo)對象圖像中當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，以及，上一目標(biāo)對象圖像中上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值；
[0015]伺服控制器，用于接收來自圖像信號處理器的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，將所述當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的調(diào)控策略，得到伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，并根據(jù)得到的伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息對伺服轉(zhuǎn)臺進(jìn)行角度值調(diào)節(jié)。
[0016]較佳地，所述圖像信號處理器包括:相對角偏差計算單元、絕對角位置軌跡信息值計算單元、卡爾曼濾波單元以及絕對角位置值獲取單元；
[0017]相對角偏差計算單元，用于接收來自光電傳感器的目標(biāo)對象圖像，對目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息，將獲取的目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的相對角偏差計算策略，得到目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離，將得到的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離作為相對角偏差；
[0018]絕對角位置軌跡信息值計算單元，用于接收來自角度傳感器的角度值，將相對角偏差與角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值；
[0019]卡爾曼濾波單元，用于讀取當(dāng)前目標(biāo)對象圖像中當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，以及，上一目標(biāo)對象圖像中上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值；
[0020]絕對角位置值獲取單元，用于將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值。
[0021]較佳地，所述卡爾曼濾波單元包括:絕對角位置軌跡信息值存儲模塊、判斷模塊、卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊、量測值存儲模塊、狀態(tài)變量存儲模塊以及卡爾曼濾波模塊；
[0022]絕對角位置軌跡信息值存儲模塊，用于按照先進(jìn)先出的策略存儲包含標(biāo)識的目標(biāo)對象圖像中目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，所述絕對角位置軌跡信息值由絕對角位置軌跡信息值計算單元得到；[0023]判斷模塊，用于讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值，如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第一幀目標(biāo)對象圖像，不作處理；如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第二幀目標(biāo)對象圖像，讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲的信息，輸出至卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊；如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第三幀以上目標(biāo)對象圖像，讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的信息，輸出至量測值存儲模塊進(jìn)行存儲；
[0024]卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊，用于根據(jù)絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲的絕對角位置軌跡信息值，計算初始狀態(tài)變量，輸出至狀態(tài)變量存儲模塊進(jìn)行存儲；
[0025]卡爾曼濾波模塊，用于讀取量測值存儲模塊存儲的信息，作為量測值；讀取狀態(tài)變量存儲模塊存儲的信息，作為歷史狀態(tài)變量，將量測值以及歷史狀態(tài)變量應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值。
[0026]較佳地，利用下述公式確定所述初始狀態(tài)變量:
[0027]State(O) = (X2, X' 2)
[0028]V 2= (X2-X1) /T
[0029]式中，State(O)為初始狀態(tài)變量；
[0030]X2為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；
[0031]V 2為當(dāng)前目標(biāo)對象的初始速度；
[0032]X1為上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；
[0033]T為前后幀目標(biāo)對象圖像采樣間隔。
[0034]較佳地，利用下述公式確定所述當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值:
[0035]state(n-2)=kalman(input, state(n-3)), n ^ 3
[0036]式中，state (n-2)為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值，當(dāng)前目標(biāo)對象圖像為第η幀；
[0037]state (n-3)為歷史狀態(tài)變量；
[0038]Input為量測值。
[0039]較佳地，所述絕對角位置值獲取單元包括:差值計算模塊、輸出處理模塊、量測值更新模塊以及計時模塊；
[0040]差值計算模塊，用于計算當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值的差值的絕對值；
[0041]輸出處理模塊，用于判斷差值的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)置的預(yù)測波門閾值，如果是，清空預(yù)先設(shè)置的計時模塊，將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值作為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，輸出至伺服控制器；否則，將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值作為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，輸出至伺服控制器，并向量測值更新模塊發(fā)送當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值，查詢計時模塊，如果計時模塊為清空狀態(tài)或未超過預(yù)先設(shè)置的最大記憶時間閾值，通知計時模塊進(jìn)行計時，如果計時模塊的計時時間超過預(yù)先設(shè)置的最大記憶時間閾值，結(jié)束流程；
[0042]量測值更新模塊，用于在接收到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值后，監(jiān)測到絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲下一目標(biāo)對象圖像中下一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值、并在判斷模塊將絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的信息輸出至量測值存儲模塊進(jìn)行存儲后，將接收的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值替換量測值存儲模塊存儲的信息。
[0043]較佳地，利用下述公式確定所述差值的絕對值:
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:光電傳感器、圖像信號處理器、角度傳感器、伺服控制器以及伺服轉(zhuǎn)臺； 光電傳感器，用于采集跟蹤的目標(biāo)對象圖像； 圖像信號處理器，用于接收來自光電傳感器的目標(biāo)對象圖像，獲取作為相對角偏差的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離；接收來自角度傳感器采集的角度值，將相對角偏差與角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值；讀取當(dāng)前目標(biāo)對象圖像中當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，以及，上一目標(biāo)對象圖像中上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值； 伺服控制器，用于接收來自圖像信號處理器的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，將所述當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的調(diào)控策略，得到伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，并根據(jù)得到的伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息對伺服轉(zhuǎn)臺進(jìn)行角度值調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像信號處理器包括:相對角偏差計算單元、絕對角位置軌跡信息值計算單元、卡爾曼濾波單元以及絕對角位置值獲取單元； 相對角偏差計算單元，用于接收來自光電傳感器的目標(biāo)對象圖像，對目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息，將獲取的目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的相對角偏差計算策略，得到目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離，將得到的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離作為相對角偏差； 絕對角位置軌跡信息值計算單元，用于接收來自角度傳感器的角度值，將相對角偏差與角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值； 卡爾曼濾波單元，用于讀取當(dāng)前目標(biāo)對象圖像中當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，以及，上一目標(biāo)對象圖像中 上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值；將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值； 絕對角位置值獲取單元，用于將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡爾曼濾波單元包括:絕對角位置軌跡信息值存儲模塊、判斷模塊、卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊、量測值存儲模塊、狀態(tài)變量存儲模塊以及卡爾曼濾波模塊； 絕對角位置軌跡信息值存儲模塊，用于按照先進(jìn)先出的策略存儲包含標(biāo)識的目標(biāo)對象圖像中目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，所述絕對角位置軌跡信息值由絕對角位置軌跡?目息值計算單兀得到； 判斷模塊，用于讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值，如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第一幀目標(biāo)對象圖像，不作處理；如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第二幀目標(biāo)對象圖像，讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲的信息，輸出至卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊；如果該最近存儲的包含標(biāo)識的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)采集周期內(nèi)的第三幀以上目標(biāo)對象圖像，讀取絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的信息，輸出至量測值存儲模塊進(jìn)行存儲； 卡爾曼濾波初始狀態(tài)變量計算模塊，用于根據(jù)絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲的絕對角位置軌跡信息值，計算初始狀態(tài)變量，輸出至狀態(tài)變量存儲模塊進(jìn)行存儲； 卡爾曼濾波模塊，用于讀取量測值存儲模塊存儲的信息，作為量測值；讀取狀態(tài)變量存儲模塊存儲的信息，作為歷史狀態(tài)變量，將量測值以及歷史狀態(tài)變量應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用下述公式確定所述初始狀態(tài)變量: State (O) = (X2, X1 2) V^(X2-X1)A 式中，State(O)為初始狀態(tài)變量； X2為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值； V2為當(dāng)前目標(biāo)對象的初始速度； X1為上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值； T為前后幀目標(biāo)對象圖像采樣間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用下述公式確定所述當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值:
state (n-2)=kalman(input, state(n_3)), n ^ 3 式中，state(n-2)為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值，當(dāng)前目標(biāo)對象圖像為第η幀； state (n-3)為歷史狀態(tài)變量； Input為量測值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述絕對角位置值獲取單元包括:差值計算模塊、輸出處理模塊、量測值更新模塊以及計時模塊； 差值計算模塊，用于計算當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值的差值的絕對值； 輸出處理模塊，用于判斷差值的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)置的預(yù)測波門閾值，如果是，清空預(yù)先設(shè)置的計時模塊，將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值作為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，輸出至伺服控制器；否則，將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值作為當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值，輸出至伺服控制器，并向量測值更新模塊發(fā)送當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值，查詢計時模塊，如果計時模塊為清空狀態(tài)或未超過預(yù)先設(shè)置的最大記憶時間閾值，通知計時模塊進(jìn)行計時，如果計時模塊的計時時間超過預(yù)先設(shè)置的最大記憶時間閾值，結(jié)束流程； 量測值更新模塊，用于在接收到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值后，監(jiān)測到絕對角位置軌跡信息值存儲模塊存儲下一目標(biāo)對象圖像中下一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值、并在判斷模塊將絕對角位置軌跡信息值存儲模塊最近存儲的信息輸出至量測值存儲模塊進(jìn)行存儲后，將接收的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值替換量測值存儲模塊存儲的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，利用下述公式確定所述差值的絕對值:
8.一種基于絕對角位置軌跡信息的光電跟蹤方法，該方法包括: 采集跟蹤的目標(biāo)對象圖像； 對采集的目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取作為相對角偏差的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離； 采集伺服轉(zhuǎn)臺的角度值，將相對角偏差與角度值進(jìn)行疊加，得到絕對角位置軌跡信息值； 讀取當(dāng)前目標(biāo)對象圖像中當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，以及，上一目標(biāo)對象圖像中上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值，并將讀取的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值； 將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的絕對跟蹤策略，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值； 將得到的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置值應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的調(diào)控策略，得到伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，根據(jù)得到的伺服轉(zhuǎn)臺角度調(diào)節(jié)量信息，對伺服轉(zhuǎn)臺進(jìn)行角度值調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述對采集的目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取作為相對角偏差的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離包括: 對目標(biāo)對象圖像進(jìn)行分析處理，獲取目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息，將獲取的目標(biāo)對象的位置信息以及圖像中心位置信息應(yīng)用于預(yù)先設(shè)置的相對角偏差計算策略，得到目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離，將得到的目標(biāo)對象型心與光軸中心的距離作為相對角偏差。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述將讀取的當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值以及上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值包括: 獲取上一目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值對應(yīng)的歷史狀態(tài)變量； 將當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置軌跡信息值進(jìn)行存儲，將存儲的信息作為卡爾曼濾波的量測值，將量測值以及歷史狀態(tài)變量應(yīng)用于卡爾曼濾波，得到當(dāng)前目標(biāo)對象的絕對角位置預(yù)測軌跡信息值。
【文檔編號】G05D3/12GK103631273SQ201310574919
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】羅院紅, 劉家國, 楊樺, 于振紅 申請人:北京環(huán)境特性研究所