專利名稱：光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，尤其是一種智能光學(xué)自動化測量監(jiān)視控制系統(tǒng)，主要應(yīng)用于測控類雷達系統(tǒng)中。具體的說是一種光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
過去在測控類雷達系統(tǒng)中，光學(xué)目標(biāo)跟蹤和監(jiān)視主要由微光電視系統(tǒng)和工業(yè)電視系統(tǒng)各自獨立完成，即微光電視系統(tǒng)完成光學(xué)目標(biāo)捕捉、跟蹤、測量以及星體標(biāo)校工作，工業(yè)電視完成雷達周邊環(huán)境、重要部位的狀態(tài)進行實時監(jiān)視和記錄工作。由于受當(dāng)時技術(shù)發(fā)展水平、經(jīng)營管理和固有觀念的限制，均采用設(shè)置獨立的系統(tǒng)設(shè)備，通過自身系統(tǒng)縱向的控制通訊鏈路，各系統(tǒng)獨立完成各自系統(tǒng)的電視功能。從而造成兩系統(tǒng)完全獨立，存在著資源重復(fù)配置、信息不能共享進而導(dǎo)致建設(shè)、運營管理、維護成本較高等缺點。同樣由于當(dāng)時技術(shù)水平限制，各系統(tǒng)精度不高，可靠性較差，像質(zhì)效果一般，特別是微光電視系統(tǒng)。但隨著計算機軟、硬件技術(shù)的迅速發(fā)展以及光學(xué)圖像處理技術(shù)的不斷成熟，使光學(xué)目標(biāo)跟蹤、光學(xué)星體標(biāo)校、工業(yè)電視等相對分散的系統(tǒng)集成為一體的綜合電視系統(tǒng)成為了可能。早期的微光電視系統(tǒng)由于采用是兩倍手動變焦鏡頭和一般標(biāo)清攝像機，以及光學(xué)目標(biāo)跟蹤算法的相對局限性，使得目標(biāo)跟蹤和星體標(biāo)校精度較低，圖像效果較差。再加上系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，自成體系，導(dǎo)致整個系統(tǒng)集成度較低，結(jié)構(gòu)相對臃腫。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的系統(tǒng)集成度差、精度和可靠性較低、圖像效果不佳，且存在投資、運營管理及維護成本較高等問題，提供了一種基于智能光學(xué)圖像處理技術(shù)為核心的光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)。為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，包括微光跟蹤電視、工業(yè)電視，微光跟蹤電視包括電動鏡頭、光電成像組件、電控組件采用監(jiān)視攝像機，監(jiān)視攝像機包括一體化攝像機、云臺、解碼器，其特征在于還包括中心控制處理系統(tǒng)，微光跟蹤電視、工業(yè)電視通過同軸線纜和通訊線纜與中心控制處理系統(tǒng)相連，所述的中心控制處理系統(tǒng)與綜合顯示系統(tǒng)、雷達伺服系統(tǒng)相連。所述的電動鏡頭采用電動光學(xué)超長焦連續(xù)變倍鏡頭。所述的中心控制處理系統(tǒng)包括由信號處理單元、中心控制單元，其中信號處理單元包括信號轉(zhuǎn)接模塊、信號分配及控制模塊、星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊、視頻信號壓縮記錄模塊，中心控制單元包括中心控制主機模塊、操控輸入模塊、外部通訊接口模塊，
當(dāng)微光跟蹤電視、工業(yè)電視采集到狀態(tài)信號和視頻信號時，狀態(tài)信號和視頻信號通過同軸線纜和通訊線纜傳輸給信號轉(zhuǎn)接模塊，信號轉(zhuǎn)接模塊將狀態(tài)信號和視頻信號轉(zhuǎn)換為狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號傳輸給信號分配及控制模塊后，分別送往星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊和視頻信號壓縮記錄模塊進行信號的深度加工和再處理； 所述的星體標(biāo)校模塊對微光跟蹤電視采集到的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行精細化的天文學(xué)計算和數(shù)據(jù)再處理后將深度處理過的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號通過中心控制主機機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和可視化編輯，直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示；所述的目標(biāo)跟蹤測量模塊對微光跟蹤電視采集到的被測目標(biāo)狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行鎖定情況下對目標(biāo)特征參數(shù)的實時精確測量后由中心控制主機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和格式轉(zhuǎn)換并通過外部通信接口輸出給雷達伺服系統(tǒng)，同時由中心控制主機模塊完成可視化編輯直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示；
所述的視頻信號壓縮記錄模塊分別對微光跟蹤電視和工業(yè)電視采集到狀態(tài)信號和視頻信號進行數(shù)字化信號的記錄和存儲，并通過中心控制主機模塊的有效編輯和格式轉(zhuǎn)換直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示；
此外經(jīng)信號轉(zhuǎn)換模塊和信號分配控制模塊處理后數(shù)字狀態(tài)信號直接傳輸至中心控制主機模塊，另外可通過操控輸入模塊輸入相應(yīng)的控制指令，通過中心控制主機模塊對信號分配及控制模塊和信號轉(zhuǎn)接模塊進行相應(yīng)切換選擇、轉(zhuǎn)換、驅(qū)動的控制指令，并通過云臺、解碼器、電控組件實現(xiàn)對前端工業(yè)電視和微光跟蹤電視的選擇控制和云臺控制。有益效果本發(fā)明與以往系統(tǒng)相比，能最大限度的體現(xiàn)系統(tǒng)的小型化集成化優(yōu)勢，最大程度實現(xiàn)光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視的智能化綜合效能。本發(fā)明將多項功能集成到一個平臺上，集成度高、處理速度快、結(jié)構(gòu)和接口簡單，實現(xiàn)了系統(tǒng)間的資源共享，減少了人為干擾因數(shù)。最大限度的節(jié)省了設(shè)備配置，降低了硬件和運維成本，提高了性價比。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。如圖1所示，光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，包括中心控制處理系統(tǒng)、微光跟蹤電視、工業(yè)電視。微光跟蹤電視、工業(yè)電視通過同軸線纜和通訊線纜與中心控制處理系統(tǒng)相連。微光跟蹤電視、工業(yè)電視采集到的信號通過同軸線纜和通訊線纜傳輸?shù)街行目刂铺幚硐到y(tǒng)進行數(shù)字化處理，中心控制處理系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)指令和處理過的數(shù)字化信號進行相應(yīng)的控制，三部分有機連接，協(xié)同工作。所述的微光跟蹤電視包括電動光學(xué)長焦鏡頭、光電成像組件、電控組件及防護殼體。所述的工業(yè)電視包括一個室外監(jiān)視攝像機和兩個室內(nèi)監(jiān)視攝像機，每個監(jiān)視攝像機包括一體化攝像機、云臺、解碼器及防護罩。所述的中心控制處理系統(tǒng)包括由信號處理單元、中心控制單元，其中信號處理單元包括信號轉(zhuǎn)接模塊、信號分配及控制模塊、星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊、視頻信號壓縮記錄模塊，中心控制單元包括中心控制主機模塊、操控輸入模塊、外部通訊接口模塊。所述中心控制處理系統(tǒng)集信號處理和綜合控制為一體，綜合實現(xiàn)星體標(biāo)校和光學(xué)目標(biāo)的捕捉、跟蹤及測量，同時實現(xiàn)試驗?zāi)繕?biāo)、周邊環(huán)境、重要部位的狀態(tài)實時監(jiān)視和記錄。所述的中心控制處理系統(tǒng)與綜合顯示系統(tǒng)、雷達伺服系統(tǒng)相連。
當(dāng)微光跟蹤電視、工業(yè)電視采集到狀態(tài)信號和視頻信號時，狀態(tài)信號和視頻信號通過同軸線纜和通訊線纜傳輸給信號轉(zhuǎn)接模塊，信號轉(zhuǎn)接模塊將狀態(tài)信號和視頻信號轉(zhuǎn)換為狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號傳輸給信號分配及控制模塊后，分別送往星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊和視頻信號壓縮記錄模塊進行信號的深度加工和再處理。星校模式下由星體標(biāo)校模塊對微光跟蹤電視采集到的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行精細化的天文學(xué)計算和數(shù)據(jù)再處理。星體標(biāo)校模塊內(nèi)置高精度數(shù)字星歷表及其記錄的星號、星等、平赤經(jīng)、平赤緯、自行、視差等理論特征參數(shù)；在時統(tǒng)信號的控制下，星體標(biāo)校模塊還能夠高效計算出微光跟蹤電視按星表給定的時間和星體的方位、俯仰角度拍攝到的星體之實際特征參數(shù)，并完成對被測星體的理論計算精確位置與實際測量值進行有效比對，經(jīng)合理科學(xué)的計算，從而獲得雷達的測角誤差，完成零值與軸系精度標(biāo)校。最后將深度處理過的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號通過中心控制主機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和可視化編輯，直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示。跟蹤模式下由目標(biāo)跟蹤測量模塊對微光跟蹤電視采集到的被測目標(biāo)狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行鎖定情況下對目標(biāo)特征參數(shù)的實時精確測量。目標(biāo)跟蹤測量模塊內(nèi)含形心、相關(guān)、邊緣、多值等多種跟蹤測量算法，根據(jù)目標(biāo)的特征和背景情況，選擇合適的跟蹤測量算法，實施有效可靠的被測目標(biāo)鎖定，并由目標(biāo)跟蹤測量模塊計算出目標(biāo)實時特征參數(shù)。并完成相鄰時間間隔之間被測目標(biāo)參數(shù)的比對，從而計算出被測目標(biāo)偏離視準(zhǔn)軸的脫靶量AA和AE，最后由中心控制主機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和格式轉(zhuǎn)換并通過外部通信接口輸出給雷達伺服系統(tǒng)，從而驅(qū)動雷達方位和俯仰軸系進行運動，確保系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定跟蹤測量目標(biāo)。同時由中心控制主機模塊完成可視化編輯直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示。由視頻信號壓縮記錄模塊分別對微光跟蹤電視和工業(yè)電視采集到的狀態(tài)信號和視頻信號進行數(shù)字化信號的記錄和存儲，并通過中心控制主機的有效編輯和格式轉(zhuǎn)換直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示。此外經(jīng)信號轉(zhuǎn)換模塊和信號分配控制模塊處理后數(shù)字狀態(tài)信號可直接傳輸至中心控制主機模塊，另外可通過操控輸入模塊輸入相應(yīng)的控制指令，通過中心控制主機對信號分配控制模塊和信號轉(zhuǎn)接模塊進行相應(yīng)的切換選擇、轉(zhuǎn)換、驅(qū)動等控制指令，并通過云臺解碼器、電控組件等模塊實現(xiàn)對前端采集設(shè)備的選擇控制和云臺控制。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不限制于本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，包括微光跟蹤電視、工業(yè)電視，微光跟蹤電視包括電動鏡頭、光電成像組件、電控組件采用監(jiān)視攝像機，監(jiān)視攝像機包括一體化攝像機、云臺、解碼器，其特征在于還包括中心控制處理系統(tǒng)，微光跟蹤電視、工業(yè)電視通過同軸線纜和通訊線纜與中心控制處理系統(tǒng)相連，所述的中心控制處理系統(tǒng)與綜合顯示系統(tǒng)、雷達伺服系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，其特征在于所述的電動鏡頭采用電動光學(xué)超長焦連續(xù)變倍鏡頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，其特征在于所述的中心控制處理系統(tǒng)包括由信號處理單元、中心控制單元，其中信號處理單元包括信號轉(zhuǎn)接模塊、信號分配及控制模塊、星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊、視頻信號壓縮記錄模塊，中心控制單元包括中心控制主機模塊、操控輸入模塊、外部通訊接口模塊，當(dāng)微光跟蹤電視、工業(yè)電視采集到狀態(tài)信號和視頻信號時，狀態(tài)信號和視頻信號通過同軸線纜和通訊線纜傳輸給信號轉(zhuǎn)接模塊，信號轉(zhuǎn)接模塊將狀態(tài)信號和視頻信號轉(zhuǎn)換為狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號傳輸給信號分配及控制模塊后，分別送往星體標(biāo)校模塊、目標(biāo)跟蹤測量模塊和視頻信號壓縮記錄模塊進行信號的深度加工和再處理；所述的星體標(biāo)校模塊對微光跟蹤電視采集到的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行精細化的天文學(xué)計算和數(shù)據(jù)再處理后將深度處理過的狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號通過中心控制主機機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和可視化編輯，直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示； 所述的目標(biāo)跟蹤測量模塊對微光跟蹤電視采集到的被測目標(biāo)狀態(tài)數(shù)字信號和視頻數(shù)字信號進行鎖定情況下對目標(biāo)特征參數(shù)的實時精確測量后由中心控制主機模塊完成成果數(shù)據(jù)的封裝和格式轉(zhuǎn)換并通過外部通信接口輸出給雷達伺服系統(tǒng)，同時由中心控制主機模塊完成可視化編輯直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示；所述的視頻信號壓縮記錄模塊分別對微光跟蹤電視和工業(yè)電視采集到狀態(tài)信號和視頻信號進行數(shù)字化信號的記錄和存儲，并通過中心控制主機模塊的有效編輯和格式轉(zhuǎn)換直接送至綜合顯示系統(tǒng)進行顯示；此外經(jīng)信號轉(zhuǎn)換模塊和信號分配控制模塊處理后數(shù)字狀態(tài)信號直接傳輸至中心控制主機模塊，通過操控輸入模塊輸入相應(yīng)的控制指令，通過中心控制主機模塊對信號分配及控制模塊和信號轉(zhuǎn)接模塊進行相應(yīng)切換選擇、轉(zhuǎn)換、驅(qū)動的控制指令，并通過云臺、解碼器、 電控組件實現(xiàn)對前端工業(yè)電視和微光跟蹤電視的選擇控制和云臺控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視綜合電視系統(tǒng)，包括微光跟蹤電視、工業(yè)電視，微光跟蹤電視包括電動鏡頭、光電成像組件、電控組件采用監(jiān)視攝像機，監(jiān)視攝像機包括一體化攝像機、云臺、解碼器，其特征在于還包括中心控制處理系統(tǒng)，微光跟蹤電視、工業(yè)電視通過同軸線纜和通訊線纜與中心控制處理系統(tǒng)相連，所述的中心控制處理系統(tǒng)與綜合顯示系統(tǒng)、雷達伺服系統(tǒng)相連。本發(fā)明與以往系統(tǒng)相比，能最大限度的體現(xiàn)系統(tǒng)的小型化集成化優(yōu)勢，最大程度實現(xiàn)光學(xué)目標(biāo)跟蹤與監(jiān)視的智能化綜合效能。
文檔編號H04N7/18GK103048663SQ20131002653
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者張正華, 羅軍 申請人:南京恩瑞特實業(yè)有限公司