CN105425614A - 一种目标跟踪系统的测试验证方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种目标跟踪系统的测试验证方法、装置及系统，该方法包括：对目标及背景进行动态仿真，形成动态仿真结果；对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备进行相应运动；对所述动态仿真结果进行成像；在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别目标及背景信息中的目标信息，及感应物理效应模拟设备的运动信息，且目标跟踪系统根据目标信息和运动信息生成控制指令，并根据控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。本发明实施例提升了目标跟踪系统的跟踪性能的测试验证结果的准确度。

Description

一种目标跟踪系统的测试验证方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及仿真测试领域，具体涉及一种目标跟踪系统的测试验证方法、装置及系统。

背景技术

目标跟踪系统是能够对目标进行连续跟踪的系统装置，主要涉及目标识别和伺服控制两部分；目标跟踪系统的目标识别部分能够对探测器所探测到的目标及背景信息进行处理，从中识别出目标信息；目标跟踪系统的伺服控制部分可根据所识别出的目标信息控制探测器对目标进行跟踪，确保不丢失目标。

为验证目标跟踪系统的跟踪性能，常需要通过仿真手段对目标跟踪系统的跟踪性能作测试验证；目前目标跟踪系统的测试验证方式主要通过预置目标及背景信息，将该预置的目标及背景信息输入给固定不动的目标跟踪系统，以考察目标跟踪系统能否对目标及背景信息中的目标信息进行识别和提取；例如事先存储一段目标图像视频，将该目标图像视频输入给固定不动的目标跟踪系统，考察目标跟踪系统能否从各帧目标图像中识别出目标信息。

本发明的发明人发现，目标跟踪系统通常装载在运动载体上，例如导弹这一运动载体上对应装载的目标跟踪系统为导引头，飞机这一运动载体上对应装载的目标跟踪系统为雷达等，因此在对目标跟踪系统进行测试验证时，还涉及到运动载体的运动这一因素；然而现有的目标跟踪系统的测试验证方式，并没有在目标跟踪系统的跟踪性能测试中考虑运动载体的运动，这导致现有的目标跟踪系统的测试验证方式所得出的测试验证结果的准确度较低；

因此，如何提供一种新的目标跟踪系统的测试验证方法，以在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升测试验证结果的准确度，成为了本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种目标跟踪系统的测试验证方法、装置及系统，以在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升测试验证结果的准确度。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种目标跟踪系统的测试验证方法，包括：

对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

对所述动态仿真结果进行成像；

在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

可选的，所述对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果包括：

根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数，根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

可选的，所述预设的目标及背景的静态模型包括：目标的三维几何模型，及背景的三维几何模型；

所述根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数包括：

根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标的运动模拟参数，及背景的运动模拟参数；

所述根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型包括：

以所述目标的运动模拟参数，驱动所述目标的三维几何模型进行运动，及以所述背景的运动模拟参数，驱动所述背景的三维几何模型进行运动。

可选的，所述对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数包括：

根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，所述控制参数根据目标的运动状态调整。

可选的，所述方法还包括：

控制所述对目标及背景进行动态仿真，与所述对运动载体进行运动仿真相同步；

和/或，显示所述目标信息。

本发明实施例还提供一种目标跟踪系统的测试验证装置，包括：

目标及背景动态仿真模块，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

运动载体运动仿真模块，用于对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数；

成像模块，用于对所述动态仿真结果进行成像；

物理效应模拟设备，用于根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

测试验证结果得出模块，用于在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

可选的，所述测试验证装置还包括：目标及背景的静态模型库，所述目标及背景的静态模型库存储有预设的目标及背景的静态模型；

所述目标及背景动态仿真模块包括：

运动模拟参数解算单元，用于根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数；

仿真驱动单元，用于根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动从所述目标及背景的静态模型库中调取的预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

可选的，所述运动载体运动仿真模块包括：

所述运动参数解算单元，用于根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，所述控制参数根据目标的运动状态调整。

本发明实施例还提供一种目标跟踪系统的测试验证系统，包括：目标跟踪系统，对所述目标跟踪系统进行测试验证的测试验证装置；

其中，所述测试验证装置，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果，及对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；并测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果；

所述目标跟踪系统，用于探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标。

可选的，所述目标跟踪系统包括：

探测器，用于探测成像中的目标及背景信息；

目标识别模块，用于识别所述目标及背景信息中的目标信息；

运动感应器，用于感应所述物理效应模拟设备的运动信息；

伺服控制模块，用于根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制所述探测器的探测方向的控制指令，根据所述控制指令控制所述探测器的探测方向维持对准成像中的目标。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法，通过物理效应模拟设备模拟运动载体的运动，在测试验证过程中带入了运动载体对目标跟踪系统的运动影响；同时相应改进目标跟踪系统在识别出目标信息后，是根据所识别的目标信息和所感应的物理效应模拟设备的运动信息，来控制探测方向维持对准成像中的目标，使得目标跟踪系统对目标的跟踪带入了运动载体的运动影响；进而在对目标跟踪系统的跟踪性能进行测试验证时，由于考虑了运动载体的影响因素，使得所得出的目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，和维持探测方向对准目标的准确度的结果较为精确。本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法，在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑了运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升了测试验证结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的对目标及背景进行动态仿真的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法的另一流程图；

图5为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证装置的结构框图；

图6为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证装置的另一结构框图；

图7为本发明实施例提供的目标及背景动态仿真模块的结构框图；

图8为本发明实施例提供的运动载体运动仿真模块的结构框图；

图9为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证装置的再一结构框图；

图10为本发明实施例提供的目标跟踪系统的结构框图；

图11为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证系统的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证系统的结构示意图，本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法需基于图1所示系统，参照图1，该系统可以包括：目标跟踪系统1和测试验证装置2，测试验证装置2可对目标跟踪系统1的跟踪性能进行测试验证；

其中，测试验证装置2中包括：物理效应模拟设备3；通过物理效应模拟设备3可对目标跟踪系统1所装载的运动载体的运动情况进行模拟，从而使得目标跟踪系统1可随物理效应模拟设备3所模拟的运动进行相应运动；

在本发明实施例中，测试验证装置2可形成目标及背景的动态仿真结果，并进行相应的成像，同时，可对运动载体进行运动仿真，确定控制物理效应模拟设备运动的运动参数，使得物理效应模拟设备进行相应运动；

在测试验证装置2模拟出目标及背景的动态成像，并控制物理效应模拟设备进行相应运动后；目标跟踪系统1的目标识别部分可探测成像中的目标及背景信息，识别出其中的目标信息，并且目标跟踪系统1的伺服控制部分可感应物理效应模拟设备的运动信息，从而根据所述目标信息和所述运动信息，控制探测方向维持对准成像中的目标，实现对目标的稳定跟踪；

基于目标跟踪系统1所识别的目标信息，及探测方向对成像中目标的维持对准，测试验证装置2可测试目标跟踪系统1对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果，实现对目标跟踪系统1的跟踪性能的测试验证。

基于图1所示目标跟踪系统的测试验证系统，下面对本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法进行介绍。

图2为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法的流程图，该方法可应用于测试验证装置，参照图2，该方法可以包括：

步骤S100、对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

本发明实施例可对目标及背景进行实时的动态仿真，形成目标及背景的动态仿真结果；

可选的，本发明实施例可预设目标及背景的运动数学模型，该目标及背景的运动数学模型记录有目标及背景在预设运动动作下的运动模拟参数，如目标及背景在预设运动动作下的运动位置、姿态等参数；

通过解算目标及背景的运动数学模型，可得到目标及背景的运动模拟参数，如目标及背景的运动位置坐标(三维x、y、z坐标)，和/或运动速度(如x方向速度，y方向速度，z方向速度)等，从而基于目标及背景的运动模拟参数，进行目标及背景的动态仿真，形成动态仿真结果。

步骤S110、对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

本发明实施例可根据目标跟踪系统所装载的运动载体的运动特性，如运动速度、加速度大小及范围等，选择满足运动载体的运动特性要求的物理效应模拟设备，从而通过物理效应模拟设备实现运动载体的运动模拟；

物理效应模拟设备如三轴转台、滑轨、多自由度运动平台等可模拟运动的设备，物理效应模拟设备的具体类型可视实际的运动载体类型选取；

本发明实施例可基于对运动载体所进行的运动仿真而得到的运动参数，驱动物理效应模拟设备进行相应运动，从而实现运动载体的运动模拟。

可选的，步骤S100和步骤S110可同步执行。

步骤S120、对所述动态仿真结果进行成像；

在得到目标及背景的动态仿真结果后，可通过显示器等成像设备，对动态仿真结果进行成像。

步骤S130、在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

对动态仿真结果进行成像后，目标跟踪系统的探测器可探测成像中的目标及背景信息，对所述目标及背景信息中的目标信息进行识别，探测器如红外传感器、可见光传感器等可探测目标及背景信息的传感器；

同时，目标跟踪系统中可增设运动感应器，以感应进行相应运动的物理效应模拟设备的运动信息；

基于目标跟踪系统所识别的目标信息，及所感应的物理效应模拟设备的运动信息，目标跟踪系统可生成用于控制探测器的探测方向的控制指令，从而使得探测器的探测方向维持对准成像中的目标，确保目标不丢失，实现对目标的稳定跟踪；

在目标跟踪系统识别出目标信息，并控制探测方向维持对准成像中的目标后，本发明实施例可测试目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

可以看出，本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法，通过物理效应模拟设备模拟运动载体的运动，在测试验证过程中带入了运动载体对目标跟踪系统的运动影响；同时相应改进目标跟踪系统在识别出目标信息后，是根据所识别的目标信息和所感应的物理效应模拟设备的运动信息，来控制探测方向维持对准成像中的目标，使得目标跟踪系统对目标的跟踪带入了运动载体的运动影响；进而在对目标跟踪系统的跟踪性能进行测试验证时，由于考虑了运动载体的影响因素，使得所得出的目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，和维持探测方向对准目标的准确度的结果较为精确。本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法，在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑了运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升了测试验证结果的准确度。

可选的，本发明实施例可通过预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数，同时通过预设目标及背景的静态模型，以所解算的目标及背景的运动模拟参数，驱动该目标及背景的静态模型，实现目标及背景的动态仿真；

相应的，图3示出了本发明实施例提供的对目标及背景进行动态仿真的方法流程图，参照图3，该方法可以包括：

步骤S200、根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数；

本发明实施例可根据目标跟踪系统所要跟踪的目标的运动特性，建立目标及背景的运动数学模型，通过该目标及背景的运动数学模型表征目标及背景在各设定动作下的运动模拟参数；进而解算目标及背景的运动数学模型，得出目标及背景如运动位置、姿态等的运动模拟参数。

步骤S210、根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

本发明实施例可设置目标及背景的静态模型库，通过目标及背景的静态模型库存储预设的目标及背景的静态模型；目标及背景的静态模型如目标的三维几何模型(包含材质特性、辐射特性等信息)，背景的三维几何模型(包含材质特性、辐射特性等信息)，从而通过所得到的目标及背景的运动模拟参数，确定目标及背景的静态模型进行运动，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

可选的，对目标及背景的运动数学模型进行解算后，所得出的可以是目标的运动模拟参数，及背景的运动模拟参数；从而在以目标及背景的运动模拟参数驱动目标及背景的静态模型时，可以所述目标的运动模拟参数，驱动所述目标的三维几何模型进行运动，及以所述背景的运动模拟参数，驱动所述背景的三维几何模型进行运动，实现目标及背景的动态仿真。

本发明实施例通过目标及背景的运动数学模型，和目标及背景的静态模型，可实现目标和背景的统一管理；即如果仿真输出的是待跟踪识别的目标数据，则所模拟的就是目标信息，如果仿真输出的是背景数据，则所模拟的就是背景信息。

可选的，在本发明实施例中，目标及背景的动态仿真模拟和运动载体的运动模拟不是独立进行的，两者的相对运动关系可以在线进行调整；在本发明实施例中运动载体的运动是受其控制系统所控制的，而其控制系统的控制需要根据所跟踪的目标的运动状态调整，从而使得运动载体的运动与目标的运动相关，运动载体的运动可由运动载体的运动姿态、方位和速度等参数表征；

因此在本发明实施例中，可预设运动载体及其控制系统的运动数学模型，该运动载体及其控制系统的运动数学模型记录有控制系统在预设控制动作下的控制参数，及控制系统在预设控制动作下所控制的运动载体的运动参数，而控制系统的控制参数可根据目标的运动状态调整，从而实现运动载体的运动与目标的运动相关；例如，运动载体为导弹、飞机、特种车辆等时，其相应的控制系统可以为制导控制系统、驾驶控制系统等；

相应的，图4示出了本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法的另一流程图，参照图4，该方法可以包括：

步骤S300、根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数，根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

步骤S310、根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动；所述控制参数根据目标的运动状态调整；

运动载体的运动参数如运动载体的运动位置、姿态等参数。

步骤S320、对所述动态仿真结果进行成像；

步骤S330、在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

可选的，本发明实施例还可控制对目标及背景进行动态仿真，与对运动载体进行运动仿真相同步；从而使得运动载体的运动，目标及背景的运动同步进行，保证运动载体与目标及背景之间的空间相对位置的关系是合理正确的。

另一方面，目标跟踪系统在识别出目标信息后，除根据所述目标信息和所感应的所述运动信息，进行探测方向的控制外，还可以输出所述目标信息，以使得所述目标信息能够被显示。

本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证方法，在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑了运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升了测试验证结果的准确度。

下面对本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证装置进行介绍，下文描述的目标跟踪系统的测试验证装置可与上文描述的目标跟踪系统的测试验证方法相互对应参照。

图5为本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证装置的结构框图，参照图5，该目标跟踪系统的测试验证装置可以包括：

目标及背景动态仿真模块100，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

运动载体运动仿真模块200，用于对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数；

成像模块300，用于对所述动态仿真结果进行成像；

物理效应模拟设备400，用于根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

测试验证结果得出模块500，用于在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

可选的，图6示出了目标跟踪系统的测试验证装置的另一结构框图，结合图5和图6所示，该装置还可以包括：目标及背景的静态模型库600；目标及背景的静态模型库600中存储有预设的目标及背景的静态模型；

相应的，基于图6所示目标跟踪系统的测试验证装置，图7示出了本发明实施例提供的目标及背景动态仿真模块100的可选结构，参照图7，目标及背景动态仿真模块100可以包括：

运动模拟参数解算单元110，用于根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数；

仿真驱动单元120，用于根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动从所述目标及背景的静态模型库中调取的预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

可选的，所述预设的目标及背景的静态模型可以包括：目标的三维几何模型，及背景的三维几何模型；

相应的，运动模拟参数解算单元110具体可用于，根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标的运动模拟参数，及背景的运动模拟参数；

仿真驱动单元120具体可用于，以所述目标的运动模拟参数，驱动所述目标的三维几何模型进行运动，及以所述背景的运动模拟参数，驱动所述背景的三维几何模型进行运动。

可选的，目标及背景的动态仿真模拟和运动载体的运动模拟可以在线进行调整；对应的，图8示出了运动载体运动仿真模块200的一种可选结构，参照图8，运动载体运动仿真模块200可以包括：

运动参数解算单元210，用于根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，所述控制参数根据目标的运动状态调整。

相应的，物理效应模拟设备400具体可用于，根据运动参数解算单元210所解算出的所述运动参数进行相应运动。

可选的，图9示出了目标跟踪系统的测试验证装置的再一结构框图，结合图6和图9所示，该装置还可以包括：

同步控制模块700，用于控制所述目标及背景动态仿真模块对目标及背景进行动态仿真，与所述运动载体运动仿真模块对运动载体进行运动仿真相同步；

可选的，同步控制模块700可对所述目标及背景动态仿真模块和所述运动载体运动仿真模块进行时钟同步管理，确保运动载体的运动，和目标及背景的运动之间是同步进行的；

可选的，同步控制模块700还可以目标的运动状态，调整根据运动载体及其控制系统的运动数学模型所解算的控制系统的控制参数，使得目标及背景的动态仿真模拟和运动载体的运动模拟能够在线调整。

目标信息显示模块800，用于显示所述目标信息。

本发明实施例还提供一种目标跟踪系统的测试验证系统，该系统的结构可如图1所示，包括：目标跟踪系统1，对所述目标跟踪系统进行测试验证的目标跟踪系统的测试验证装置2；

其中，所述测试验证装置，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果，及对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；并测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果；

所述目标跟踪系统，用于探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标。

可选的，测试验证装置的结构可参照上文图5-图9部分描述的目标跟踪系统的测试验证装置。

目标跟踪系统主要包括目标识别部分和伺服控制部分，图10示出了目标跟踪系统的结构框图，参照图10，该目标跟踪系统可以包括：

探测器10，用于探测成像中的目标及背景信息；

目标识别模块20，用于识别所述目标及背景信息中的目标信息；

运动感应器30，用于感应所述物理效应模拟设备的运动信息；

伺服控制模块40，用于根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制所述探测器的探测方向的控制指令，根据所述控制指令控制所述探测器的探测方向维持对准成像中的目标。

其中，探测器10和目标识别模块20可以认为是目标识别部分的模块部件；运动感应器30和伺服控制模块40可以认为是伺服控制部分的模块部件。

如图11所示目标跟踪系统的测试验证系统，在使用本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证系统时，本发明实施例可建立目标跟踪系统和测试验证装置之间各模块部件的接口关系，通过接口进行数据传递；同时，将目标跟踪系统置于物理效应模拟设备上，使得目标跟踪系统随物理效应模拟设备的运动而运动；然后对目标跟踪系统和测试验证装置的各模块部件进行初始化设置；完成上述准备工作后，可执行如下测试验证流程：

测试验证装置的目标及背景动态仿真模块，对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果，然后通过测试验证装置的成像模块对所述动态仿真结果进行成像；

测试验证装置的运动载体运动仿真模块，对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，将运动参数输入物理效应模拟设备；物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动；

通过测试验证装置的同步控制模块，保持目标及背景动态仿真模块和运动载体运动仿真模块之间的时钟同步；及对目标及背景的动态仿真模拟和运动载体的运动模拟进行在线调整；

目标跟踪系统的探测器探测成像中的目标及背景信息，由目标识别模块识别所述目标及背景信息中的目标信息，该目标信息输入给目标跟踪系统的伺服控制模块和测试验证装置的目标信息显示模块；同时，目标跟踪系统的运动感应器感应所述物理效应模拟设备的运动信息，并输入给伺服控制模块；

伺服控制模块根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测器的探测方向维持对准成像中的目标；

测试验证装置的目标信息显示模块显示该目标信息；

测试验证装置的测试验证结果得出模块，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

本发明实施例提供的目标跟踪系统的测试验证系统至少具有如下优点：

采用模块化设计，可以方便目标的运动模拟方式的替换；如在模拟成像时，如果成像设备不是图像成像设备的情况下，可以替换为雷达传感器，由雷达辐射实现目标及背景的运动模拟；

在目标跟踪系统的测试验证过程中，考虑运动载体的运动对目标跟踪系统的跟踪性能的影响，提升测试验证结果的准确度；

将运动载体的运动与目标的运动相关，使得所模拟的运动载体和目标之间的运动更为符合逻辑，提升了测试验证结果的准确度；

通过目标及背景的运动数学模型，和目标及背景的静态模型，实现目标和背景统一管理，使得所模拟的目标及背景运动更为协调，准确。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种目标跟踪系统的测试验证方法，其特征在于，包括：

对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

对所述动态仿真结果进行成像；

在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

2.根据权利要求1所述的目标跟踪系统的测试验证方法，其特征在于，所述对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果包括：

根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数，根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

3.根据权利要求2所述的目标跟踪系统的测试验证方法，其特征在于，所述预设的目标及背景的静态模型包括：目标的三维几何模型，及背景的三维几何模型；

所述根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数包括：

根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标的运动模拟参数，及背景的运动模拟参数；

所述根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动预设的目标及背景的静态模型包括：

以所述目标的运动模拟参数，驱动所述目标的三维几何模型进行运动，及以所述背景的运动模拟参数，驱动所述背景的三维几何模型进行运动。

4.根据权利要求1所述的目标跟踪系统的测试验证方法，其特征在于，所述对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数包括：

根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，所述控制参数根据目标的运动状态调整。

5.根据权利要求1所述的目标跟踪系统的测试验证方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述对目标及背景进行动态仿真，与所述对运动载体进行运动仿真相同步；

和/或，显示所述目标信息。

6.一种目标跟踪系统的测试验证装置，其特征在于，包括：

目标及背景动态仿真模块，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果；

运动载体运动仿真模块，用于对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数；

成像模块，用于对所述动态仿真结果进行成像；

物理效应模拟设备，用于根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；

测试验证结果得出模块，用于在目标跟踪系统探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，且所述目标跟踪系统根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标后，测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果。

7.根据权利要求6所述的目标跟踪系统的测试验证装置，其特征在于，还包括：目标及背景的静态模型库，所述目标及背景的静态模型库存储有预设的目标及背景的静态模型；

所述目标及背景动态仿真模块包括：

运动模拟参数解算单元，用于根据预设的目标及背景的运动数学模型，解算目标及背景的运动模拟参数；

仿真驱动单元，用于根据所述目标及背景的运动模拟参数，驱动从所述目标及背景的静态模型库中调取的预设的目标及背景的静态模型，形成所述目标及背景的动态仿真结果。

8.根据权利要求6所述的目标跟踪系统的测试验证装置，其特征在于，所述运动载体运动仿真模块包括：

所述运动参数解算单元，用于根据预设的运动载体及其控制系统的运动数学模型，解算所述控制系统的控制参数，及所述控制系统在所述控制参数下对应控制的运动载体的运动参数，所述控制参数根据目标的运动状态调整。

9.一种目标跟踪系统的测试验证系统，其特征在于，包括：目标跟踪系统，对所述目标跟踪系统进行测试验证的测试验证装置；

其中，所述测试验证装置，用于对目标及背景进行动态仿真，形成所述目标及背景的动态仿真结果，及对运动载体进行运动仿真，确定相应的运动参数，以便物理效应模拟设备根据所述运动参数进行相应运动，所述物理效应模拟设备与运动载体的运动特性相应；并测试所述目标跟踪系统对目标信息的识别准确度，及维持探测方向对准目标的准确度，得出测试验证结果；

所述目标跟踪系统，用于探测成像中的目标及背景信息，识别所述目标及背景信息中的目标信息，及感应所述物理效应模拟设备的运动信息，根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制探测方向的控制指令，并根据所述控制指令控制探测方向维持对准成像中的目标。

10.根据权利要求9所述的目标跟踪系统的测试验证系统，其特征在于，所述目标跟踪系统包括：

探测器，用于探测成像中的目标及背景信息；

目标识别模块，用于识别所述目标及背景信息中的目标信息；

运动感应器，用于感应所述物理效应模拟设备的运动信息；

伺服控制模块，用于根据所述目标信息和所述运动信息生成用于控制所述探测器的探测方向的控制指令，根据所述控制指令控制所述探测器的探测方向维持对准成像中的目标。