[发明专利]一种基于真实地图及影像的光学目标跟踪定位雷达装置

说明书

本发明公开了一种基于真实地图及影像的光学目标跟踪定位雷达装置，包括信息采集模块和数据中心，信息采集模块包括光学感应模块、全方位电机模块以及无人机模块，所述数据中心包括目标识别模块、坐标解算模块、投影变换模块、影像融合模块以及目标跟踪模块，光学感应模块、全方位电机模块以及无人机模块通过通信网络与数据中心连接。本发明对目标进行识别、跟踪，通过真实地图及实景影像可以实时获得跟踪目标的精准的雷达坐标，并将跟踪目标周围的真实环境可视化，直观的观察到跟踪目标所处的真实环境，并预警相关人员，提醒相关人员实施决策。

技术领域

本发明涉及目标跟踪雷达领域，特别涉及一种基于真实地图及影像的光学目标跟踪定位雷达装置，可以应用于军事、经济、社会等领域，具体的在交通监控、治安防控、水政路政执法、森林资源清查、地质调查等方面具有很好的应用前景。

背景技术

目前，由于科技的不断发展，目标跟踪雷达被广泛应用于军事、经济、社会等诸多领域，以往的跟踪雷达主要功能是对目标坐标及其轨迹进行实时测量，并对目标未来位置做出预测等。但是此方法的缺陷是只能大概的知道目标可能出现的位置，并不能识别目标、跟踪目标，不能知道目标精准的位置信息，更不能知道目标位置周围的真实环境，这对于很多行业来说，在领导实施决策的时候会存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种基于真实地图及影像的光学目标跟踪定位雷达装置。可以对目标进行识别、跟踪，通过真实地图及实景影像实时获得跟踪目标的精准的雷达坐标，并将跟踪目标周围的真实环境可视化，直观的观察到跟踪目标所处的真实环境，并预警相关人员，提醒相关人员实施决策。

本发明的技术解决方案：

一种基于真实地图及影像的光学目标跟踪定位雷达装置，其特征在于：包括信息采集模块和数据中心，信息采集模块包括光学感应模块、全方位电机模块以及无人机模块，所述数据中心包括目标识别模块、坐标解算模块、投影变换模块、影像融合模块以及目标跟踪模块，光学感应模块、全方位电机模块以及无人机模块通过通信网络与数据中心连接，所述光学感应模块负责输出光学视场影像，所述全方位电机模块负责输出水平角度及垂直角度，所述目标识别模块负责将光学感应模块中输出的光学视场影像识别出来并获得目标视场坐标，所述坐标解算模块负责解算出目标的空间直角坐标、地球时空坐标以及雷达坐标，所述无人机模块负责航拍、建模、还原真实三维地图，所述投影变换模块负责输出正射视角影像以及正射二维地图，所述影像融合模块负责将正射视角影像和正射二维地图融合生成最后的雷达地图，所述目标跟踪模块负责跟踪被识别的目标。

优选的所述通信网络为CDMA、4G、WIFI自组网中的一种或几种，或者为有线通信网络。

优选的所述光学感应模块包括底座、支架以及摄像机，支架设于底座上，摄像机设于支架上，所述全方位电机模块包括横轴舵机组件、竖轴舵机组件以及驱动控制模块，驱动控制模块内设有控制程序，所述横轴舵机组件设于支架内，包括横轴码盘、横轴步进电机、横轴同步带以及横轴同步带轮，横轴码盘通过连杆与横轴同步带轮连接，所述竖轴舵机组件包括竖轴码盘、竖轴步进电机、竖轴同步带以及竖轴同步带轮，竖轴码盘通过连杆与竖轴同步带轮连接，竖轴码盘设于支架内，竖轴步进电机、竖轴同步带以及竖轴同步带轮设于底座内，横轴步进电机和竖轴步进电机在控制程序的作用下作动，从而实现摄像机在水平360度，垂直120度的范围内以一定的速度自动循环运动，横轴码盘和竖轴码盘分别输出水平角度和垂直角度。

优选的所述目标识别模块内预存有目标标准参数，同时包括CNN算法和RNN算法。

优选的所述坐标解算模块包括空间坐标映射算法和空间坐标变换算法，目标视场坐标与全方位电机模块输出的水平角度、垂直角度在空间坐标映射算法的作用下生成目标空间直角坐标，目标空间直角坐标在空间坐标变换算法的作用下生成目标地球时空坐标，目标地球时空坐标在空间坐标变换算法的作用下生成雷达坐标。