CN107764244A - 一种基于视频图像的不可见光定位方法 - Google Patents

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楼平
张贵新
谢宏
邓磊
金国亮
陈诚
章旭泳
张锋
姚建锋
刘程
韦晓初
李亮
王炜
李大雨
孙斌
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Tsinghua University
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Zhejiang Electric Power Refco Group Ltd
Tsinghua University
Huzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于视频图像的不可见光定位方法，包括：调整不可见光束、镜片、目标物、视频显示屏的位置，使得不可见光经过镜片反射后到目标物的光路和目标物到镜片和显示屏接收器的可见光是同轴的；S2调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数，将目标物移动到屏幕的正中心，此时不可见光瞄准在目标物上。进一步的，当目标物为输电线时，调整使输电线的像与视频显示屏的对称线重合。进一步的，摄像机获取目标物的图像后，通过调整三脚架的微调旋钮及调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数。本发明的有益效果：可以瞄准远红外激光无法瞄准的位置，尤其目标物是线状物、杆状物，具有定位精度高、实时快速、易于集成、工艺简单等优点。

Description

一种基于视频图像的不可见光定位方法
技术领域
本发明涉及图像定位和激光领域，具体来说，涉及一种基于视频图像的不可见光定位方法。
背景技术
目前，使用CCD图像传感器是观看不可见光斑的主要手段，电荷耦合器件的工作原理是以电荷作为信号，而不同于其他大多数器件是以电流或者电压为信号，CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。它存储由光或电激励产生的信号电荷，当对它施加特定时序的脉冲时，其存储的信号电荷便能在CCD内作定向传输。CCD工作过程的主要问题是信号电荷的产生，存储，传输，和检测。但这些设备都存在以下问题：
1、CCD设备价格很高，小公司无法承受昂贵的设备；
2、对于线状物或杆状物，例如电网的架空输电线，红旗杆，悬挂的绳子等，由于远红外激光照射在空气中而很难正好照射在输电线或旗杆上，无法利用CCD来观看光斑，这样就无法将激光定位到目标物上。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于视频图像的不可见光定位方法，能够准确瞄准出不可见光的光斑位置。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于视频图像的不可见光定位方法，包括：
S1调整不可见光束、镜片、目标物、视频显示屏的位置，使得不可见光经过镜片反射后到目标物的光路和目标物到镜片和显示屏接收器的可见光是同轴的；
S2调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数，将目标物移动到屏幕的正中心，此时不可见光瞄准在目标物上。
进一步的，S1中所述镜片置于所述视频显示屏与所述目标物之间。
进一步的，S2中当目标物为输电线时，调整使输电线的像与视频显示屏的对称线重合。
进一步的，S2中摄像机获取目标物的图像后，通过调整三脚架的微调旋钮，调整摄像头将目标物体图像放大所需倍数。
本发明的有益效果：
1、定位准，精度高。由于是利用三脚架和微调固定方式，可以将目标物图像准确设置在显示屏中间，通过DV放大倍数而不是利用肉眼看目标物，能够清晰的将目标物锁定在视频显示屏正中心，这样定位会更准，精度更高。
2、工艺简单。本装置只需要一摄像机和一视频显示屏，一个对不同波长的光有全透全反透性能的镜片，加工、安装方便。
3、造价低。传统的是利用专备特殊仪器去观察不可见光（尤其是CO2激光的波长），价格昂贵，而本发明造价低，且体积小、重量轻，很方便操作。
4、易于集成。本发明装置由于是体积小、重量轻的特点，很容易集成到其他系统中，作为一种功能单元存在。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种基于视频图像的不可见光定位方法的应用示意图一；
图2是根据本发明实施例所述的一种基于视频图像的不可见光定位方法的应用示意图二。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和2所示，根据本发明实施例所述的一种基于视频图像的不可见光定位方法，包括：
S1调整不可见光束、镜片、目标物、视频显示屏的位置，使得不可见光经过镜片反射后到目标物的光路和目标物到镜片和显示屏接收器的可见光是同轴的；
S2调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数，将目标物移动到屏幕的正中心，此时不可见光瞄准在目标物上。
进一步的，S1中所述镜片置于所述视频显示屏与所述目标物之间。
进一步的，S2中当目标物为输电线时，调整使输电线的像与视频显示屏的对称线重合，此时便能准确定位不可见光。
进一步的，S2中摄像机获取目标物的图像后，通过调整三脚架的微调旋钮，调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的一种基于视频图像的不可见光定位方法，需要发出不可见光的激光、对不可见光全反射并对自然光透射的镜片、视频显示屏瞄准系统、机械平台和三角支架，镜片是对红外光全反射的，而对可见光是透射的，不可见光照射到镜片上，光路全反射到目标物上，而目标物上的可见光通过镜片透射照射在视频显示屏系统上，可以通过调节视频显示屏使得目标物的像正好在显示屏的中心位置，即能得出远红外激光和自然光是同轴的。视频显示屏系统是由DV摄像头组成，能够清楚的看到远处目标物，DV可将图像放大100倍，便于观察远距离图像。 三脚架和机械平台的作用是为了固定显示屏系统和激光器，并且可以通过调节三脚架的粗调和微调调整目标物体在显示屏的中心。
先调好镜片使得不可见激光反射光和目标物到视频显示屏瞄准系统的自然光在同轴上，摄像头在图像采集卡控制下获取目标物自然光照射图像位置，获得目标物在图像坐标中的二维位置信息，通过视频显示屏瞄准系统使目标物在视屏的中心，这时远红外激光就瞄准在目标物上。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可达到以下有益效果：
1、定位准，精度高。由于是利用三脚架和微调固定方式，可以将目标物图像准确设置在显示屏中间，通过DV放大倍数而不是利用肉眼看目标物，能够清晰的将目标物锁定在视频显示屏正中心，这样定位会更准，精度更高。
2、工艺简单。本装置只需要一摄像机和一视频显示屏，一个对不同波长的光有全透全反透性能的镜片以及三脚架，加工、安装方便。
3、造价低。传统的是利用专备特殊仪器去观察不可见光（尤其是CO2激光的波长），价格昂贵，而本发明造价低，且体积小、重量轻，很方便操作。
4、易于集成。本发明装置由于是体积小、重量轻的特点，很容易集成到其他系统中，作为一种功能单元存在。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于视频图像的不可见光定位方法，其特征在于，包括：
S1调整不可见光束、镜片、目标物、视频显示屏的位置，使得不可见光经过镜片反射后到目标物的光路和目标物到镜片和显示屏接收器的可见光是同轴的；
S2调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数，将目标物移动到屏幕的正中心，此时不可见光瞄准在目标物上。
2.根据权利要求1所述的基于视频图像的不可见光定位方法，其特征在于，S1中所述镜片置于所述视频显示屏与所述目标物之间。
3.根据权利要求1所述的基于视频图像的不可见光定位方法，其特征在于，S2中当目标物为输电线时，调整使输电线的像与视频显示屏的对称线重合。
4.根据权利要求1所述的基于视频图像的不可见光定位方法，其特征在于，S2中摄像机获取目标物的图像后，通过调整三脚架的微调旋钮，调整摄像头将目标物体图像放大至所需倍数。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111076701A (zh) * 2019-12-05 2020-04-28 河北汉光重工有限责任公司 一种调节可见光和激光统一观测目标的方法
CN113554700A (zh) * 2021-07-26 2021-10-26 贵州电网有限责任公司 一种不可见光瞄准方法

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CN111076701A (zh) * 2019-12-05 2020-04-28 河北汉光重工有限责任公司 一种调节可见光和激光统一观测目标的方法
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CN113554700B (zh) * 2021-07-26 2022-10-25 贵州电网有限责任公司 一种不可见光瞄准方法

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