[发明专利]舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法

说明书

本发明公开了一种舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法，首先对光电侦察设备所采集的待测量对象的视频图像数据进行处理，获得所采集视频图像沿水平方向上的像素行数N，其次，计算出所测量对象的视频图像高度，然后，由于舰船摇摆导致计算出的测量对象视频图像高度与测量对象实际像高存在偏差，对计算出的测量对象视频图像高度进行实时修正，计算出由于舰船摇摆导致的像旋角，根据像旋角再计算出修正后目标图像高度。采用本发明舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法，对在舰船摇摆状态下对目标像高进行实时修正，从而提高距离估算的准确性。

技术领域

本发明属于图像处理与算法控制领域，尤其涉及一种舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法。

背景技术

光电侦察设备主要由电视、红外两大传感器及伺服系统等组成，其一般工作流程为：设备由操作手通过单杆操纵光电侦察头对指定海域进行搜索侦察，设备可对感兴趣的目标进行跟踪监视，可通过增大电视摄像机或热像仪焦距进行放大观察。光电侦察设备由于通常没有安装激光测距仪，不能对目标进行实时测距。为获取目标距离信息，需对目标进行距离估算。

目前的文献(沈永良等，基于图像判读的光电侦察设备快速测距[J]，探测与控制学报，2010(2)56～59)披露了岸基光电侦察设备测距方式：一种是基于侦查设备的架高、地球曲率半径等进行计算；一种是手动压线法光学测距；另外一种是基于目标视频图像提取的快速视频测距。然而，这几种测距方式均存在下列缺陷或不足：例如，对于第一种方式，该算法受设备架高、安装基座水平度影响大，而在实际情况下这两种一般都很难满足，在实际应用中尤其是估算较远距离的目标时，采用这种算法距离估算的误差很大；对于第二种方式，该方式虽然精度相对较高，但需要先停止图像采集，手动测出目标的图像高度，然后计算目标距离。显然，这种通过手动方式测出目标的图像高度的方式，操作效率低、速度慢，而且容易使观测的目标丢失等方面的问题。第三种方法距离估算速度快，但由于船体摇摆导致目标图像倾斜而导致目标像高随船体摇摆角度在一定范围内跳动，从而导致目标距离估算不准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法，消除船体摇摆角度对目标像高的影响，从而减小其距离估算的误差。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种舰船光电侦察设备视频距离估算实时修正方法，包括以下步骤，步骤一，对光电侦察设备所采集的待测量对象的视频图像数据进行处理，获得所采集视频图像沿水平方向上的像素行数N；步骤二，通过公式h＝L×N计算出所测量对象的视频图像高度h，其中L表示所采集视频图像本身的单个像素的高度值，N表示通过步骤一所确定的视频图像沿水平方向上的像素行数N；步骤三，舰船摇摆导致计算出的测量对象视频图像高度h与测量对象实际像高存在偏差，对计算出的测量对象视频图像高度进行实时修正，计算出由于舰船摇摆导致的像旋角θ；步骤四，修正后的测量对象视频图像高度为步骤五，当判定待测量对象处于未被遮挡的情况时，利用步骤四所求得的h′，并通过以下公式计算出待测量对象与光电侦察设备之间的相对距离值D^’，其中H表示待测量对象的实际高度，f表示光电侦察设备的物镜的焦距：步骤六，当判定待测量对象处于部分被遮挡的情况时，利用步骤四所求的的h′，并通过以下公式计算出待测量对象与光电侦察设备之间的相对距离值D，其中H表示待测量对象的实际高度，f表示光电侦察设备的物镜的焦距，H_s表示光电侦察设备的测距仪相对于海平面的垂直高度：