1.一種仿生鷹眼智能漫游跟蹤裝置,其特征是,包括仿生鷹眼視覺單元、側視覺圖像整合與目標檢測單元、信息交互與處理單元、伺服驅動單元和輸出顯示與控制單元;
所述仿生鷹眼視覺單元包括左側視覺模塊、右側視覺模塊和前視覺模塊,所述左側視覺模塊、所述右側視覺模塊分別設置于云臺的左、右兩側,所述前視覺模塊設置于云臺的中間;所述左側視覺模塊與所述側視覺圖像整合與目標檢測單元相接,用于形成左視場;所述右側視覺模塊與所述側視覺圖像整合與目標檢測單元相接,用于形成右視場;所述左視場與所述右視場形成有部分重疊區(qū)域的大視場,監(jiān)視大空域內的物方場景;所述前視覺模塊分別與所述伺服驅動單元、所述信息交互與處理單元中的前視覺信息接收模塊和輸出顯示與控制單元中的前視覺顯示模塊相接,用于對落入大視場中的目標進行高出大視場分辨率的成像顯示和跟蹤測量;
所述側視覺圖像整合與目標檢測單元分別與所述左側視覺模塊、所述右側視覺模塊、所述信息交互與處理單元中的目標真假判別模塊和所述輸出顯示與控制單元中的側視覺顯示模塊相接,用于左視場與右視場的圖像配準和拼接,以形成大視場監(jiān)視圖像,并傳輸給輸出顯示與控制單元中的側視覺顯示模塊,同時,采用圖像處理和目標識別方法,尋找和辨識大視場中的研究目標;
所述信息交互與處理單元包括前視覺信息接收模塊、目標真假判別模塊和伺服單元信息傳輸模塊;所述前視覺信息接收模塊分別與所述前視覺模塊和所述目標真假判別模塊相接,用于接收前視覺模塊傳遞的圖像信息;所述目標真假判別模塊分別與所述側視覺圖像整合與目標檢測單元、所述前視覺信息接收模塊、所述伺服單元信息傳輸模塊和所述輸出顯示與控制單元中的側視覺顯示模塊相接,用于在高出大視場分辨率的條件下對疑似目標進行進一步的識別,以確定目標是否是研究目標;所述伺服單元信息傳輸模塊分別與所述目標真假判別模塊、所述伺服驅動單元和所述輸出顯示與控制單元中的模式切換模塊相接,用于對檢測到的研究目標的像面位置、灰度和速度等參數(shù)進行處理,將其轉換為實際的目標坐標、距離和速度等信息,傳輸給伺服驅動單元進行穩(wěn)定跟蹤;
所述伺服驅動單元分別與所述前視覺模塊、所述信息交互與處理單元中的所述伺服單元信息傳輸模塊、所述輸出顯示與控制單元中的模式切換模塊和搖桿相接,用于在隨動和手動兩種跟蹤模式下調整前視覺模塊的光軸指向,實現(xiàn)對研究目標的穩(wěn)定跟蹤;
所述輸出顯示與控制單元包括前視覺顯示模塊、側視覺顯示模塊、模式切換模塊和搖桿;所述前視覺顯示模塊與所述前視覺模塊相接,用于顯示前視覺模塊傳遞的圖像;所述側視覺顯示模塊分別與所述側視覺圖像整合與目標檢測單元、所述信息交互與處理單元中的目標真假判別模塊相接,用于顯示大視場監(jiān)視圖像和目標觀測;所述模式切換模塊分別與所述搖桿、所述伺服驅動單元和所述信息交互與處理單元中的所述伺服單元信息傳輸模塊相接,用于進行隨動跟蹤模式與手動跟蹤模式的切換——在隨動跟蹤模式下,將側視覺圖像整合與目標檢測單元輸出的像面目標信息解算為實際信息,驅動所述伺服驅動單元實現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤;在手動跟蹤模式下,使所述伺服驅動機構和所述前視覺模塊直接受搖桿的控制,實現(xiàn)人為的目標觀測;所述搖桿分別與所述模式切換模塊和所述前視覺顯示模塊相接,用于在手動跟蹤模式下的目標漫游跟蹤。
2.根據(jù)權利要求1所述的仿生鷹眼智能漫游跟蹤裝置,其特征是,所述左側視覺模塊和所述右側視覺模塊的凝視視場角≥80°×35°,且左視場與右視場的重疊區(qū)域為8°~12°;所述前視覺模塊的凝視視場角≤10°×7.5°。
3.一種仿生鷹眼智能漫游跟蹤方法,其特征是,包括以下步驟:
a、調整左側視覺模塊、右側視覺模塊,使左視場與右視場存在8°~12°的重疊區(qū)域,將兩路信號傳輸?shù)絺纫曈X圖像整合與目標檢測單元,對左視場與右視場的圖像進行配準和拼接,合成為大空域實時監(jiān)視場景;在此條件下,系統(tǒng)對物方的大視場實時成像,用于監(jiān)視大空域信息,從中提取感興趣的研究目標或區(qū)域;
b、在大空域場景中發(fā)現(xiàn)疑似目標之后,通過幀間差分、空域濾波等圖像處理方法獲取疑似目標的位置信息;若疑似目標存在其他干擾,通過側視覺圖像整合與目標檢測單元予以排除,最終確定重點研究目標及其坐標信息,并在大視場中予以持續(xù)跟蹤;
c、在獲取感興趣研究目標的坐標之后,通過信息交互與處理單元中的伺服單元信息傳輸模塊將坐標傳輸給伺服驅動單元,并通過信息交互與處理單元中的模式切換模塊切換到隨動跟蹤模式,伺服驅動單元驅動前視覺模塊自動跟蹤研究目標,更新研究目標的參數(shù)信息,并將這些信息傳輸?shù)叫畔⒔换ヅc處理單元;
d、將合成的大視場實時監(jiān)視圖像和小視場高分辨目標圖像傳輸給輸出顯示與控制單元,供操作人員直觀判讀圖像;若要人為仔細觀察圖像中某些細節(jié),可通過信息交互與處理單元中的模式切換模塊切換到手動跟蹤模式,利用搖桿手動驅動前視覺模塊,采用漫游方式進行觀測。