一种单兵便携式搜跟一体化设备制造技术

本发明专利技术公开了一种单兵便携式搜跟一体化设备，包括设备主体，所述设备主体包括光电搜跟组件和定位定向组件，所述光电搜跟组件包括非制冷红外热像仪

【技术实现步骤摘要】
一种单兵便携式搜跟一体化设备


[0001]本专利技术涉及光电探测
，尤其是低空目标警戒
、
探测
、
定位系统，具体为一种单兵便携式搜跟一体化设备
。

技术介绍

[0002]低空目标警戒
、
探测与定位是指对低空
(
通常指地面以下数百米范围内
)
的目标进行实时监测
、
探测和定位的系统或技术
。
这种系统可以用于军事防空
、
安全监控
、
边境巡查等应用领域
。
[0003]现有技术中，单兵在对低空目标进行警戒和探测时，存在一下缺陷：
[0004]1、
边防部队常遇到超低空飞行的飞机或战斗机目标，飞行高度低
、
速度快
、
雷达反射截面积小，导致警戒雷达目标探测效率低；
[0005]2、
山区边防场景下，进一步加大了雷达波低空盲区；
[0006]3、
边防部队常派出侦察兵到前方阵地进行警戒侦查，现有手段基本是望远镜或目视侦查，缺乏有效的单兵用警戒探测手段；
[0007]4、
现有的单兵侦查无信息回传手段；
[0008]5、
目前国内现有的警戒探测设备重量均在
15kg
以上，不适合单兵携带及布设；
[0009]6、
国内现有的警戒探测设备一般采用单红外传感器周视警戒，无法获取目标准确的地理坐标数据，无法为后方武器系统提供目标的精确位置信息，因此我们需要提出一种单兵便携式搜跟一体化设备
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种单兵便携式搜跟一体化设备，本设备体积小重量轻，适合单兵便携及布设；综合周视警戒
、
光电目标跟踪
、
激光测距
、
定位定向等技术，获取目标精确的三维坐标数据；通过北斗短报文，方便回传目标数据给后方；自动检测空中目标，建立目标航迹，自动转入跟踪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种单兵便携式搜跟一体化设备，包括设备主体，所述设备主体包括光电搜跟组件和定位定向组件，所述光电搜跟组件包括非制冷红外热像仪
、
红外振镜
、
可见光摄像机组件
、
激光测距机
、
测角模块
、
电机
、
主控模块
、
图像处理模块
、
以及伺服驱动模块，所述主控模块与测角模块
、
电机
、
图像处理模块和伺服驱动模块电性连接；所述定位定向组件包括定位定向模块
、
北斗三号区域短报文通信模块
、
电源；
[0012]所述设备主体还包括核心处理器，所述核心处理器中写入有反扫全景拼接算法和红外图像小目标检测算法，用于实现空中目标的搜寻和跟踪；
[0013]所述非制冷红外热像仪设为非制冷红外探测器，所述非制冷红外探测器的特点如下：
[0014]焦距为
75mm、
警戒方位视场
360
°
、
警戒俯仰视场
5.86
°
、
警戒扫描速度
1.6s/
转
、
警
戒精度优于
1.5mrda、
警戒目标处理能力大于
50
批
、
红外跟踪视场
4.69
°×
5.86
°
、
以及跟踪进度优于
0.5mrad
；
[0015]所述红外振镜通过反扫补偿方位方向的运动，使成像时红外图像保持清晰
。
[0016]优选的，所述电源用于为光电搜跟组件和定位定向组件中的定位定向模块与北斗三号区域短报文通信模块供电
。
[0017]优选的，所述设备主体的工作流程如下：
[0018]设备架设好并加电后，进入周视扫描状态，操作手设置水天线和警戒区，设备自动检测警戒区内的可疑目标，建立目标航迹；若在自动检测区域内出现建立航迹的目标，则自动转入跟踪方式，并对目标进行测距和定位，通过北斗三号区域短报文通信模块将目标位置信息回送到后方
。
[0019]优选的，所述反扫全景拼接算法的扫描速率为
80
帧
/
周，每一帧图像都存在大面积的全局唯一的图像区域，而且为了给转台和反扫摆镜的控制系统预留余量，相邻两帧图像之间会存在小面积的重叠区域；
[0020]为输出连续且无缝的全景图像，需要根据成像顺序将每一帧图像顺序的交叠在一起，保留每一帧图像的非重叠区像素，同时对重叠区像素进行融合，从而达到无缝过渡的效果
。
[0021]优选的，所述反扫全景拼接算法的具体原理如下：
[0022]对于相邻位置的左右两帧图像，分别记为
I
l
与
I
r
，其分辨率都为
W
×
H
，每一帧图像的非重叠区分辨率为
W0×
H
，重叠区域的分辨率为
W1×
H
，其中
W
＝
W0+W1；
[0023]对于左侧图像
I
l
，其在水平方向上的非重叠区域的坐标范围为
[0
，
W0‑
1]，重叠区域的坐标范围为
[W0，
W
‑
1]；
[0024]对于右侧图像
I
r
，其在水平方向上与左侧图像
I
l
的重叠区域的坐标为
[0
，
W1‑
1]，非重叠区域的坐标范围为
[W1，
W
‑
1]；
[0025]左右两帧图像的重叠区域图像分别记为
I
lo
和
I
ro
，其分辨率为
W1×
H。
[0026]优选的，对左右两帧图像的每一个像素值进行加权融合，其权重与该像素所处的位置有关，左右两帧图像的重叠区域记为
I
o
，其尺寸为
W1
×
H
，对于其中处于坐标
(x
，
y)
位置的像素，该像素在左侧图像
I
l
中的灰度值记为
V
l
，该像素在右侧图像
I
r
中的灰度值记为
V
r
，其各自所占的权重由坐标位置确定，最终的融合像素值由二者加权所得，计算公式如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单兵便携式搜跟一体化设备，其特征在于：包括设备主体，所述设备主体包括光电搜跟组件和定位定向组件，所述光电搜跟组件包括非制冷红外热像仪
、
红外振镜
、
可见光摄像机组件
、
激光测距机
、
测角模块
、
电机
、
主控模块
、
图像处理模块
、
以及伺服驱动模块，所述主控模块与测角模块
、
电机
、
图像处理模块和伺服驱动模块电性连接；所述定位定向组件包括定位定向模块
、
北斗三号区域短报文通信模块
、
电源；所述设备主体还包括核心处理器，所述核心处理器中写入有反扫全景拼接算法和红外图像小目标检测算法，用于实现空中目标的搜寻和跟踪；所述非制冷红外热像仪设为非制冷红外探测器，所述非制冷红外探测器的特点如下：焦距为
75mm、
警戒方位视场
360
°
、
警戒俯仰视场
5.86
°
、
警戒扫描速度
1.6s/
转
、
警戒精度优于
1.5mrda、
警戒目标处理能力大于
50
批
、
红外跟踪视场
4.69
°×
5.86
°
、
以及跟踪进度优于
0.5mrad
；所述红外振镜通过反扫补偿方位方向的运动，使成像时红外图像保持清晰
。2.
根据权利要求1所述的一种单兵便携式搜跟一体化设备，其特征在于：所述电源用于为光电搜跟组件和定位定向组件中的定位定向模块与北斗三号区域短报文通信模块供电
。3.
根据权利要求1所述的一种单兵便携式搜跟一体化设备，其特征在于：所述设备主体的工作流程如下：设备架设好并加电后，进入周视扫描状态，操作手设置水天线和警戒区，设备自动检测警戒区内的可疑目标，建立目标航迹；若在自动检测区域内出现建立航迹的目标，则自动转入跟踪方式，并对目标进行测距和定位，通过北斗三号区域短报文通信模块将目标位置信息回送到后方
。4.
根据权利要求1所述的一种单兵便携式搜跟一体化设备，其特征在于：所述反扫全景拼接算法的扫描速率为
80
帧
/
周，每一帧图像都存在大面积的全局唯一的图像区域，而且为了给转台和反扫摆镜的控制系统预留余量，相邻两帧图像之间会存在小面积的重叠区域；为输出连续且无缝的全景图像，需要根据成像顺序将每一帧图像顺序的交叠在一起，保留每一帧图像的非重叠区像素，同时对重叠区像素进行融合，从而达到无缝过渡的效果
。5.
根据权利要求1所述的一种单兵便携式搜跟一体化设备，其特征在于：所述反扫全景拼接算法的具体原理如下：对于相邻位置的左右两帧图像，分别记为
I
l
与
I
r
，其分辨率都为
W
×
H
，每一帧图像的非重叠区分辨率为
W0×
H
，重叠区域的分辨率为
W1×
H
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰林，李振，曾超，王嘉宸，
申请(专利权)人：武汉云望光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：