一種智能偵察監視光電系統技術方案

一種智能偵察光電系統，能夠在不增加通信帶寬的提前下，可根據用戶需求實時下傳所需區域圖片。該系統具有智能化、網絡化、數字化的特點，包含相機子系統、相機處理子系統、傳輸子系統、顯示處理子系統組成，用戶可以通過顯示處理子系統將需要的區域或目標的信息，通過傳輸子系統傳輸給相機處理子系統，由相機處理子系統將用戶感興趣的區域或目標，通過軟件功能裁剪或跟蹤，此外相機處理子系統可利用幀間差分檢測，自動鎖定跟蹤目標，該系統可以根據用戶的需求下傳所需信息，以解決因傳輸帶寬限制而造成偵察監視無法實時獲取重點信息的難題。

【技術實現步驟摘要】
一種智能偵察監視光電系統
本專利技術屬于光電載荷偵察監視
，特別涉及一種智能偵察監視光電相機。
技術介紹
在正常情況下，光電載荷偵察技術指的是，通過偵察平臺(如飛機、飛艇、系留球等)搭載光電載荷，對敵方活動、陣地等需要監視的區域進行的偵察與監視；而光電監視技術指的是，一般指通過一定的手段偵察到相應的目標或者重點區部區域需要進行持久的監視，獲取情況。軍事上的監視通常需要長時間的進行，并且最好能獲取實時的圖像或者視頻，現代技術的發展，偵察監視的區域越來越大，分辨率越來越高，光電偵察監視手段的不但提高，其圖像和視頻的容量大小不斷的增強，盡管通信傳輸帶寬技術也在不斷地進步，其容量也在不斷地增加，但從根本上不能滿足當前軍事實時獲取信息的需求，基本上在現代的各類偵察監視類的任務，都制約通信的帶寬限制。在一般情況下，我們可以長時間對一個區域進行偵察監視，但并非需要偵察或監視的區域的所有信息，而是需要重點區域或者動目標的信息，即可滿足我們的需求，因此我們可以通過一種新型的智能偵察監視光電系統可以滿足該要求。
技術實現思路
本專利技術的技術解決問題是：克服現有上述現有技術的不足，提供一種智能偵察監視光電載荷，其可以減少因傳輸帶寬限制而造成偵察監視無法實時獲取重點信息的手段。本專利技術的技術解決方案是：一種智能偵察監視光電系統，包括：相機子系統、相機處理子系統、傳輸子系統、顯示處理子系統；所述相機子系統包括鏡頭和探測器，所述探測器用于光信息號轉換為電子信號圖像信息；所述相機子系統根據計算機向相機子系統發出的控制指令獲取指定監視區域內的圖像并將所述圖像轉換為電子信號圖像信息；所述相機處理子系統將所述電子信號圖像信息進行存儲、預處理、壓縮并通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；同時，所述相機處理子系統自動檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標，并自動對監視區域內更新的局部區域進行剪裁、對運動目標進行跟蹤，將裁剪的局部區域進行元標記后將更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標的信息壓縮、存儲，再通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的相機子系統獲取的監視區域內的電子信號圖像信息解壓、存儲和顯示，同時，所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標信息解壓，并通過元標記的位置將更新的局部區域的圖像縫合至整幅圖像，以實時更新監視區域的圖像，同時提取運動目標的信息。進一步的，所述相機處理子系統包括計算機、FPGA處理器和數據硬盤，所述計算機用于向相機子系統發出的控制指令、自動檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標，并自動對監視區域內更新的局部區域進行剪裁、對運動目標進行跟蹤，所述FPGA處理器用于對電子信號圖像信息預處理和壓縮電子信號圖像信息及運動目標的信息，所述數據硬盤用于存儲電子信號圖像信息和運動目標的信息；所述傳輸子系統用于信息、數據遙控遙測指令的傳輸；所述顯示處理子系統包括服務器、顯示器和數據硬盤，所述服務器用于傳輸子系統傳輸信息的解壓、更新的局部區域的電子信號圖像信息的拼接、運動目標的提取信息；顯示器用于顯示圖片，數據硬盤用于存儲電子信號圖像信息和運動目標的信息；進一步的，所述鏡頭和探測器設置于相機內，所述鏡頭為大視場低畸變鏡頭，所述探測器由小像元尺寸單塊大面陣器件或多個探測器拼接而成，形成大幅面的探測器后背，將光信息號轉換為電子信號圖像信息。進一步的，所述的智能偵察監視光電系統，包括相機穩定平臺，所述相機穩定平臺用于所述相機搭載于不同平臺工作時保持相機的穩定性。進一步的，所述相機處理子系統的計算機為雙核計算機，所述雙核計算機利用幀間差分檢測算法，檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標。進一步的，所述相機處理子系統與相機安裝在同一平臺上。進一步的，所述顯示處理子系統的服務器設有接口，所述接口與地面指控控制和數據處理中心連接，并通過局域網將用戶所需的信息送給用戶。進一步的，所述顯示器具有觸摸交互功能，用于顯示圖片、信息及接受用戶的交互指令。進一步的，所述顯示處理子系統的服務器轉換用戶的交互指令并通過傳輸子系統上傳至相機處理子系統。進一步的，所述相機設置于飛艇上。本專利技術與現有技術相比的優點在于：(1)、本專利技術的智能偵察監視光電系統，通過探測器拼接技術，形成探測器后背的大幅面，從而保證整個光電系統的監視范圍大；(2)、本專利技術的智能偵察監視光電系統的光學系統采用像方遠心光路，保證入鏡頭的光線，能垂直或者近似垂直照射到探測器表面，保證探測器感光因子的填充能力，從而能光電系統的圖像清晰度。(3)、本專利技術的智能偵察監視光電系統的光電系統的相機處理子系統，通過幀間差分檢測算法，確定所監視區域內的圖像變化，并將變化的最小范圍進行切割，并將圖像進行元標記，然后經過傳輸子系統傳輸給顯示處理子系統，并由顯示處理子系統實時更新圖像，獲得最新的情況信息；另一方面，通過連續幀間差分檢測，還可以確定動目標，并實施對動目標的鎖定跟蹤，并可以對動目標進行軌跡預測，同時將以目標為中心圖像視頻通過傳輸系統下傳至顯示處理子系統；該系統可以不增加硬件的條件下，實現多目標跟蹤，跟蹤目標的數量取決于跟蹤目標下傳區域的大小和帶寬限制。(4)、本專利技術的智能偵察監視光電系統可與用戶交互，獲得用戶需求的區域情況：首先通過在顯示處理子系統上的觸摸屏上選定用戶需要的區域圖像，顯示處理子系統將轉變為指令通過傳輸系統傳輸給相機處理子系統，相機處理系統截取相應的區域圖像進行下傳，從而能夠實現與用戶進行交互。(5)、本專利技術的智能偵察監視光電系統，其獲取的圖像信息通過顯示處理子系統預留接口，可以與地面指揮控制和數據處理中心連接，可以通過局域網發送給用戶，以支持單兵作戰，可以將單位作戰單元附近區域情況，通過通信傳輸給單兵終端系統，實現從偵察監視到應用的一體化服務。(6)、本專利技術的智能偵察監視光電系統不僅可以作為地面航空的偵察監視載荷，也可以用于航天遙感偵察載荷，可以防止在衛星上，通過地面顯示處理子系統傳輸用戶控制智能，利用衛星上的相機處理子系統控制下傳相應的區域圖像，可是有效的減少當前衛星遙感由于受通信帶寬所限，不能實時獲取的圖像的局限性。附圖說明圖1為本專利技術智能偵察監視光電系統組成原理圖。圖2為本專利技術智能偵察監視光電系統使用及工作流程圖。圖3為本專利技術智能偵察監視光電系統的幀間差分檢測算法流程圖。具體實施方式如圖1-3所示，一種智能偵察監視光電系統，包括：相機子系統、相機處理子系統、傳輸子系統、顯示處理子系統。所述相機子系統包括鏡頭、探測器和相機穩定平臺，所述鏡頭和探測器設置于相機內，所述鏡頭為大視場低畸變鏡頭，大視場低畸變鏡頭能夠使不同方向進入鏡頭的光線能夠垂直或者近似垂直的入射到探測器表面，增加探測器感光量，確保圖像的清晰度；所述探測器用于光信息號轉換為電子信號圖像信息，其由小像元尺寸單塊大面陣器件或多個探測器拼接而成，形成大幅面的探測器后背，將光信息號轉換為電子信號圖像信息。所述相機穩定平臺用于所述相機搭載于不同平臺工作時保持相機的穩定性，確保圖像清晰。所述相機處理子系統與相機安裝在同一平臺上，其包括雙核計算機、FPGA處理器和數據硬盤，所述雙核計算機用于向相機子系統發出的控制指令、自動檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能偵察監視光電系統，其特征在于：包括相機子系統、相機處理子系統、傳輸子系統、顯示處理子系統；所述相機子系統根據計算機向相機子系統發出的控制指令獲取指定監視區域內的圖像并將所述圖像轉換為電子信號圖像信息；所述相機處理子系統將所述電子信號圖像信息進行存儲、預處理、壓縮并通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；同時，所述相機處理子系統自動檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標，并自動對監視區域內更新的局部區域進行剪裁、對運動目標進行跟蹤，將裁剪的局部區域進行元標記后將更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標的信息壓縮、存儲，再通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的相機子系統獲取的監視區域內的電子信號圖像信息解壓、存儲和顯示，同時，所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標信息解壓，并通過元標記的位置將更新的局部區域的圖像縫合至整幅圖像，以實時更新監視區域的圖像，同時提取運動目標的信息。

【技術特征摘要】
1.一種智能偵察監視光電系統，其特征在于：包括相機子系統、相機處理子系統、傳輸子系統、顯示處理子系統；所述相機子系統根據計算機向相機子系統發出的控制指令獲取指定監視區域內的圖像并將所述圖像轉換為電子信號圖像信息；所述相機處理子系統將所述電子信號圖像信息進行存儲、預處理、壓縮并通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；同時，所述相機處理子系統自動檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標，并自動對監視區域內更新的局部區域進行剪裁、對運動目標進行跟蹤，將裁剪的局部區域進行元標記后將更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標的信息壓縮、存儲，再通過傳輸子系統傳輸到所述顯示處理子系統；所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的相機子系統獲取的監視區域內的電子信號圖像信息解壓、存儲和顯示，同時，所述顯示處理子系統將傳輸子系統傳輸的壓縮的更新的局部區域的電子信號圖像信息和運動目標信息解壓，并通過元標記的位置將更新的局部區域的圖像縫合至整幅圖像，以實時更新監視區域的圖像，同時提取運動目標的信息。2.根據權利要求1所述的智能偵察監視光電系統，其特征在于：所述相機子系統包括鏡頭和探測器，所述探測器用于光信息號轉換為電子信號圖像信息；所述相機處理子系統包括計算機、FPGA處理器和數據硬盤，所述計算機用于向相機子系統發出的控制指令、自動檢測所述監視區域內更新的局部區域和運動目標，并自動對監視區域內更新的局部區域進行剪裁、對運動目標進行跟蹤，所述FPGA處理器用于對電子信號圖像信息預處理和壓縮電子信號圖像信息及運動目標的信息，所述數據硬盤用于存儲電子信號圖像信息和運動目標的信息；所述傳輸子系統用于信息、數據遙控...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張衛衛，張倩，林招榮，姚毅剛，
申請(專利權)人：北京空間機電研究所，
類型：發明
國別省市：北京,11