一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雷電定位問題，特別涉及一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電是當(dāng)今時代的一大公害，特別是對油庫、航天發(fā)射中心、機(jī)場、景區(qū)等重點(diǎn)目標(biāo)區(qū)域的安全構(gòu)成很大威脅，每年都因雷災(zāi)造成重大損失。據(jù)統(tǒng)計，每年我國因雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)億元。雷擊點(diǎn)位置的確定對于事故分析、雷電防護(hù)效果評估等都具有重要意義。目前雷擊點(diǎn)定位常用的方法為時差法、定向法或時差定向綜合法等，可以對大范圍的雷電進(jìn)行定位，國內(nèi)已布設(shè)覆蓋全國范圍的雷電定位網(wǎng)，但現(xiàn)有的雷電定位網(wǎng)存在定位精度低的問題，往往定位誤差超過1km，無法滿足重要目標(biāo)區(qū)域的雷電定位要求。此外，目前還有利用VHF寬帶干涉雷電通道定位技術(shù)，該技術(shù)可獲取雷電通道位置，但該方法進(jìn)行定位時，對數(shù)據(jù)的采樣率要求高，需處理的數(shù)據(jù)量大，很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時雷電定位，業(yè)務(wù)觀測工程化難度大。
[0003]光學(xué)觀測是雷電觀測的一個重要方面，常用的雷電光學(xué)觀測有衛(wèi)星雷電光學(xué)觀測和雷電通道高速攝像光學(xué)觀測，前者可監(jiān)測大范圍的雷電信息，后者關(guān)注雷電放電過程。
[0004]而且對于油庫、航天發(fā)射中心等重要目標(biāo)區(qū)域的小范圍雷電定位，要求定位具有實(shí)時性和高精度，方便事故的分析和防護(hù)手段的效果評估。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0005]本實(shí)用新型的目的在于:克服現(xiàn)有雷電定位方法裝置精度低，難以保障小范圍的重要目標(biāo)區(qū)域的缺點(diǎn)，提供一種定位精度較高、具有較好實(shí)時處理能力、基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，解決小區(qū)域高精度雷擊點(diǎn)實(shí)時定位問題。
[0006]為達(dá)成上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其包括:至少兩臺攝像機(jī)、用于支撐相應(yīng)攝像機(jī)并允許攝像機(jī)有不同位姿狀態(tài)的多個支撐架、與所述攝像機(jī)均電性相連并處理實(shí)時圖像的定位處理機(jī)、以及向攝像機(jī)提供標(biāo)定圖像的標(biāo)定板。
[0007]優(yōu)選地，所述攝像機(jī)設(shè)置在具有一定間距的同一基線上，并與定位處理機(jī)相連。
[0008]優(yōu)選地，所述攝像機(jī)和定位處理機(jī)通過USB線或網(wǎng)線進(jìn)行相連，且定位處理機(jī)為計算機(jī)或單片機(jī)，所述攝像機(jī)為具有與計算機(jī)實(shí)時通信的工業(yè)攝像機(jī)。
[0009]優(yōu)選地，所述間距大于I米小于10米。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型能夠?qū)崟r完成監(jiān)測區(qū)域的雷電定位，定位精度較目前的雷電定位方法有大幅提高，可用于有雷電點(diǎn)精確定位需要的場合，可進(jìn)行約20km范圍內(nèi)雷電的定位。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型中拍攝雷電通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型中拍攝標(biāo)定板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]具體實(shí)施方法:
[0014]實(shí)施例:如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置的實(shí)施例，其包括:至少兩臺攝像機(jī)、用于支撐相應(yīng)攝像機(jī)并允許攝像機(jī)有不同位姿狀態(tài)的多個支撐架、與所述攝像機(jī)均電性相連并處理實(shí)時圖像的定位處理機(jī)、以及向攝像機(jī)提供標(biāo)定圖像的標(biāo)定板。攝像機(jī)和定位處理機(jī)在同一基線上。攝像機(jī)和定位處理機(jī)通過USB或網(wǎng)線等數(shù)據(jù)線進(jìn)行相連，且定位處理機(jī)為計算機(jī)或單片機(jī)，所述攝像機(jī)為具有與計算機(jī)實(shí)時通信的工業(yè)攝像機(jī)。本實(shí)施例具體以雙目定位進(jìn)行說明，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。攝像機(jī)能與定位處理機(jī)實(shí)時傳輸圖像數(shù)據(jù)，將兩臺攝像機(jī)分布安裝在支撐架上，按1m以內(nèi)的距離架設(shè)，攝像機(jī)鏡頭朝向監(jiān)測區(qū)域，將兩臺攝像機(jī)分別通過數(shù)據(jù)線與定位處理機(jī)相連。
[0015]使用時，具體步驟如下:
[0016]步驟1:進(jìn)行攝像機(jī)雙目標(biāo)定，將攝像機(jī)鏡頭焦距設(shè)置為最遠(yuǎn)狀態(tài)，將標(biāo)定板放置在兩臺攝像機(jī)視野范圍內(nèi)并調(diào)整不同姿態(tài)，兩臺攝像機(jī)同時拍不同姿態(tài)下的攝標(biāo)定板圖像，利用同時拍攝的多張標(biāo)定板圖像，標(biāo)定出攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)(攝像機(jī)固有參數(shù))和外參數(shù)(相對位姿)。
[0017]步驟2:攝像機(jī)對雷電監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行連續(xù)拍攝，通過定位處理機(jī)來對所拍攝的圖像進(jìn)行處理，一旦有雷電發(fā)生，開始連續(xù)記錄存儲I?2s(雷電的持續(xù)時間在此范圍內(nèi))內(nèi)圖像幀，無雷電圖像可不存儲。
[0018]步驟3:定位處理機(jī)對圖像進(jìn)行雷電通道識別，當(dāng)兩臺攝像機(jī)都拍攝到同一雷電通道時，進(jìn)行兩臺攝像機(jī)的雷電通道的匹配并對雷電通道進(jìn)行定位。
[0019]本實(shí)用新型是基于機(jī)器視覺技術(shù)來進(jìn)行雷電定位，能夠快速準(zhǔn)確地實(shí)時獲取小區(qū)域內(nèi)的雷擊點(diǎn)，其定位精度較目前常規(guī)雷電定位裝置有大幅提高。機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，其應(yīng)用之一為目標(biāo)定位，通過攝像機(jī)獲取測量目標(biāo)圖像，經(jīng)圖像匹配、雙目(多目)定位算法處理，可獲取目標(biāo)的三維坐標(biāo)，具有實(shí)時性、精度高的特點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型可用于:城市雷電定位、航空航天基地的雷電定位、石油化工園區(qū)雷電定位、油田和儲油罐區(qū)雷電定位、重要軍事設(shè)施區(qū)域雷電定位和旅游風(fēng)景區(qū)等小區(qū)域的雷電定位。
[0021]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其特征在于其包括:至少兩臺攝像機(jī)、用于支撐相應(yīng)攝像機(jī)并允許攝像機(jī)有不同位姿狀態(tài)的多個支撐架、與所述攝像機(jī)均電性相連并處理實(shí)時圖像的定位處理機(jī)、以及向攝像機(jī)提供標(biāo)定圖像的標(biāo)定板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其特征在于:所述攝像機(jī)設(shè)置在具有一定間距的同一基線上，并與定位處理機(jī)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其特征在于:所述攝像機(jī)和定位處理機(jī)通過USB線或網(wǎng)線進(jìn)行相連，且定位處理機(jī)為計算機(jī)或單片機(jī)，所述攝像機(jī)為具有與計算機(jī)實(shí)時通信的工業(yè)攝像機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其特征在于:所述間距大于I米小于10米。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于光學(xué)觀測的雷電定位裝置，其包括：至少兩臺攝像機(jī)、用于支撐相應(yīng)攝像機(jī)并允許攝像機(jī)有不同位姿狀態(tài)的多個支撐架、與所述攝像機(jī)均電性相連并處理實(shí)時圖像的定位處理機(jī)、以及向攝像機(jī)提供標(biāo)定圖像的標(biāo)定板。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r完成監(jiān)測區(qū)域的雷電定位，定位精度較目前的雷電定位裝置有大幅提高，可用于有雷電點(diǎn)精確定位需要的場合，可進(jìn)行約20km范圍內(nèi)雷電的定位。
【IPC分類】G01W1/00
【公開號】CN204855838
【申請?zhí)枴緾N201520365470
【發(fā)明人】楊波, 黃正宇, 么梅利, 王建寶, 張琪, 付亞鵬
【申請人】中國人民解放軍理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年5月29日