CN113970424A - 自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统，涉及光电智能跟踪技术领域，该方法包括：对镜头光轴偏差数据进行采样；根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到引导角度；根据引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。本发明能够在自动跟踪模式下进行动态纠偏，实现对目标的准确发现和跟踪。
Description
技术领域
本发明属于光电智能跟踪技术领域,具体涉及一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统
背景技术
双视场光电跟踪摄像机大多采用变焦镜头，根据不同的应用场景镜头焦距范围大多在10mm-1100mm之间。光学变焦通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头的视角大小，从而实现影像的放大与缩小。
受限于镜头的制造和组装工艺以及光轴一致性调节的代价，多数设备存在单光变焦一致性的问题或者双光都存在该问题。光电自动跟踪时会根据目标的距离不同进行自适应镜头的焦距，该模式下变焦引起的光轴一致性问题会导致光电在自动引导变倍后目标偏离出视野的现象，从而导致自动跟踪模式无法正常运转。
有鉴于此，本发明提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统，以解决现有技术存在的缺陷，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统，对自动跟踪模式下变焦引起的光轴一致性问题进行动态纠偏，实现对目标的准确发现和跟踪。
为了实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，包括以下步骤：
S1.对镜头光轴偏差数据进行采样；
S2.根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
S3.接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；
S4.通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；
S5.将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到引导角度；
S6.根据引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
进一步，所述步骤S1包括：
S11.开启数据采样配置功能，将光电调节到最广角并记录广角的视场角度；
S12.选择参照目标并自动调整目标居中，记录当前广角模式下的水平角度和俯仰角度；
S13.将光电设备拉到最长焦，识别最长焦的视场角，分析确定采样焦距点位，依次对各焦距点位进行采样。
通过上述步骤对镜头光轴偏差数据进行采样，后续基于采样数据得到各个分段焦距下光轴偏差的线性计算公式。
进一步，所述步骤S12完成后，选择是否重新记录广角模式下的水平角度和俯仰角度；若选择是，则清除广角模式采集的水平角度和俯仰角度，重新执行步骤S12；若选择否，则继续执行步骤S13。
进一步，所述步骤S13中分析确定采样焦距点位的具体步骤如下：根据长焦和广角的视场角度差值，分析出5-15个采样焦距点位，采样焦距点位采用两端密集、中间稀少的分布方式。
进一步，所述步骤S13中依次对各焦距点位进行采样包括：
将光电调节到一个焦距点位，等待用户确认目标位置；
用户确认目标位置后，自动调整目标居中并记录该焦距点位上的水平角度、俯仰角度和视场角度；
调整光电到下一个采样焦距点位，直到完成所有采样焦距点位的数据采集。
进一步，所述步骤S3包括：
S31.实时接收雷达探测的目标高度、距离、速度、水平方位信息和俯仰方位信息；
S32.通过雷达的标校信息、光电的标校信息、光电经纬度信息、和光电高度信息，将雷达的目标信号计算出光电需要引导的水平角度和俯仰角度。
进一步，所述步骤S4包括：
S41.根据雷达给出的目标距离计算出光电观瞄该目标需要的视场角度；
S42.根据视场角度选取该光电对应的线性计算公式；
S43.通过线性计算公式计算出视场角度下的水平偏差和俯仰偏差；
本发明还提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏系统，包括雷达探测器、光电观瞄跟踪仪、交换机和软件系统管控平台，所述雷达探测器和所述光电观瞄跟踪仪连接所述交换机，所述交换机连接所述软件系统管控平台，所述软件系统管控平台包括，
数据采样模块：对镜头光轴偏差数据进行采样；
纠偏公式生成模块：根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
引导角度计算模块：接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；
变焦偏差计算模块：通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；
偏差纠正模块：将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到引导角度；
自动跟踪模块：根据引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
本发明的有益效果在于，提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法和系统，采用后端软处理方式来弥补硬件的缺陷，通过对镜头光轴偏差数据采样，计算出各个分段焦距下的数据偏差，形成各自的线性计算公式，并将采样数据和分析数据进行存储，在进行引导下的自动跟踪时进行动态纠偏，解决光电在自动引导变倍后目标偏离出视野的问题，实现对目标准确发现和跟踪功能。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例1提供的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法流程图。
图2是步骤S1的流程图。
图3是本发明实施例2提供的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏系统的连接框图。
图4是软件系统管控平台的原理框图。
其中，1-雷达探测器，2-光电观瞄跟踪仪，3-交换机，4-软件系统管控平台，4.1-数据采样模块，4.2-纠偏公式生成模块，4.3-引导角度计算模块，4.4-变焦偏差计算模块，4.5-偏差纠正模块，4.6-自动跟踪模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1-2所示，本实施例提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，包括以下步骤：
S1.对镜头光轴偏差数据进行采样，具体包括：
S11.开启光电设备的视频预览，右键视频预览画面启用数据采样配置功能，系统自动将预览画面进行单一分屏显示，自动将光电调节到最广角并记录广角的视场角度；
S12.选择参照目标，自动调整光电设备的水平和俯仰角度，使目标居中，记录当前广角模式下的水平角度和俯仰角度；
所述步骤S12完成后，选择是否重新记录广角模式下的水平角度和俯仰角度：若选择是，则清除广角模式采集的水平角度和俯仰角度，重新执行步骤S12；若选择否，则继续执行步骤S13。
S13.将光电设备拉到最长焦，识别最长焦的视场角，根据长焦和广角的视场角度差值，分析出5-15个采样焦距点位，采样焦距点位采用两端密集、中间稀少的分布方式；完成焦距点位分析后，将光电调节到一个焦距点位，等待用户确认目标位置，用户使用鼠标确认目标位置后，自动调整光电设备的水平角度和俯仰角度使目标居中，并记录该焦距点位上的水平角度、俯仰角度和视场角度，调整光电到下一个采样焦距点位，直到完成所有采样焦距点位的数据采集，保存采集的数据。
通过上述步骤对镜头光轴偏差数据进行采样，后续基于采样数据得到各个分段焦距下光轴偏差的线性计算公式。
S2.根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
S3.接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度，具体包括：
S31.实时接收雷达探测的目标高度、距离、速度、水平方位信息和俯仰方位信息；
S32.通过雷达的标校信息、光电的标校信息、光电经纬度信息、和光电高度信息，将雷达的目标信号计算出光电需要引导的水平角度和俯仰角度。
S4.通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差，具体包括：
S41.根据雷达给出的目标距离计算出光电观瞄该目标需要的视场角度；
S42.根据视场角度选取该光电对应的线性计算公式；
S43.通过线性计算公式计算出视场角度下的水平偏差和俯仰偏差；
S5.将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到最为精确的水平引导角度和俯仰引导角度；
S6.根据最为精确的引导角度完成光电水平角度、俯仰角度和视场角度的引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
本实施例提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，采用后端软处理方式来弥补硬件的缺陷，通过对镜头光轴偏差数据采样，计算出各个分段焦距下的数据偏差，形成各自的线性计算公式，并将采样数据和分析数据进行存储，在进行引导下的自动跟踪时进行动态纠偏，解决光电在自动引导变倍后目标偏离出视野的问题，实现对目标准确发现和跟踪功能。
实施例2：
如图所示，本实施例提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏系统，包括雷达探测器1、光电观瞄跟踪仪2、交换机3和软件系统管控平台4，所述雷达探测器1和所述光电观瞄跟踪仪2连接所述交换机3，所述交换机3连接所述软件系统管控平台4，所述软件系统管控平台4包括,
数据采样模块4.1：对镜头光轴偏差数据进行采样；
纠偏公式生成模块4.2：根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
引导角度计算模块4.3：接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；
变焦偏差计算模块4.4：通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；
偏差纠正模块4.5：将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到最为精确的引导角度；
自动跟踪模块4.6：根据最为精确的引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
本实施例提供一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏系统，采用后端软处理方式来弥补硬件的缺陷，通过对镜头光轴偏差数据采样，计算出各个分段焦距下的数据偏差，形成各自的线性计算公式，并将采样数据和分析数据进行存储，在进行引导下的自动跟踪时进行动态纠偏，解决光电在自动引导变倍后目标偏离出视野的问题，实现对目标准确发现和跟踪功能。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对镜头光轴偏差数据进行采样；
S2.根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
S3.接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；
S4.通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；
S5.将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到引导角度；
S6.根据引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
2.根据权利要求1所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11.开启数据采样配置功能，将光电调节到最广角并记录广角的视场角度；
S12.选择参照目标并自动调整目标居中，记录当前广角模式下的水平角度和俯仰角度；
S13.将光电设备拉到最长焦，识别最长焦的视场角，分析确定采样焦距点位，依次对各焦距点位进行采样。
3.根据权利要求2所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S12完成后，选择是否重新记录广角模式下的水平角度和俯仰角度；若选择是，则清除广角模式采集的水平角度和俯仰角度，重新执行步骤S12；若选择否，则继续执行步骤S13。
4.根据权利要求2或3所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S13中分析确定采样焦距点位的具体步骤如下：根据长焦和广角的视场角度差值，分析出5-15个采样焦距点位，采样焦距点位采用两端密集、中间稀少的分布方式。
5.根据权利要求4所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S13中对各焦距点位进行采样具体包括：
将光电调节到一个焦距点位，等待用户确认目标位置；
用户确认目标位置后，自动调整目标居中并记录该焦距点位上的水平角度、俯仰角度和视场角度；
调整光电到下一个采样焦距点位。
6.根据权利要求1所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31.实时接收雷达探测的目标高度、距离、速度、水平方位信息和俯仰方位信息；
S32.通过雷达的标校信息、光电的标校信息、光电经纬度信息、和光电高度信息，将雷达的目标信号计算出光电需要引导的水平角度和俯仰角度。
7.根据权利要求1所述的自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41.根据雷达给出的目标距离计算出光电观瞄该目标需要的视场角度；
S42.根据视场角度选取该光电对应的线性计算公式；
S43.通过线性计算公式计算出视场角度下的水平偏差和俯仰偏差。
8.一种自动跟踪模式下镜头变焦一致性动态纠偏系统，其特征在于，包括雷达探测器、光电观瞄跟踪仪、交换机和软件系统管控平台，所述雷达探测器和所述光电观瞄跟踪仪均连接所述交换机，所述交换机连接所述软件系统管控平台，所述软件系统管控平台包括，
数据采样模块：对镜头光轴偏差数据进行采样；
纠偏公式生成模块：根据采样数据得到各焦距点位的偏差，生成各焦距段光轴偏差的线性计算公式；
引导角度计算模块：接收雷达探测的信息，计算出光电需要引导的角度；
变焦偏差计算模块：通过线性计算公式计算观瞄最佳视场角度下的变焦偏差；
偏差纠正模块：将光电需要引导的角度与变焦偏差进行数据拟合计算，得到引导角度；
自动跟踪模块：根据引导角度完成引导，开启目标捕捉和目标跟踪。
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