一种海上用的目标识别跟踪装置的制作方法

本技术涉及光电定位测量的领域，具体涉及一种海上用的目标识别跟踪装置。

背景技术：

1、现阶段，对海上目标的跟踪定位一般采用光电跟踪仪，其组成一般包括一套目标识别跟踪装置、控制箱和显控终端。光电跟踪仪对目标跟踪定位需要主动发射激光测定目标距离，易被侦察对象发现，隐蔽性较差。光电跟踪仪一般使用同一台连续变焦摄像机跟踪、测量目标，测量图像中的目标大小受到限制，如果目标图像太大则跟踪目标容易丢失，由此影响定位精度提高或跟踪目标的可靠性；连续变焦摄像机存在光轴瞄准线在变焦过程中漂移、难于设计制造无畸变变焦镜头等问题，由此会增加定位测量误差。因此，光电跟踪仪难于提高目标定位测量精度，很难满足对目标高精度定位需要。目前，光电跟踪仪等光电探测设备普遍不具备智能化能力，对目标自动识别能力弱，需要人工参与判断决策，不能自主工作。另外，随着基于人工智能的图像识别技术的发展和应用，研制一款利用双目定位原理对动态目标进行跟踪定位的新型设备成为可能，而现有的光电装置均不能满足该设备高精度定位测量要求。综上所述，现有光电定位测量设备存在主动发射激光、跟踪定位目标精度低、自动识别目标能力弱、不能自主无人工作，或不能利用双目定位原理跟踪定位动态目标等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种海上用的目标识别跟踪装置，解决上述背景技术中的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：包括底座, 底座上设有方位转动和俯仰转动的精密二轴转台，精密二轴转台的俯仰转动轴上固设有目标跟踪和定位测量分设不同摄像机的摄像头组；

3、精密二轴转台包括方位座、方位主轴、方位电机、方位光电编码器、俯仰座、俯仰主轴、俯仰电机、俯仰光电编码器；

4、方位座固定在底座上，方位主轴通过轴承抵靠在方位座内转动，俯仰座固定在方位主轴的顶部，俯仰主轴抵靠在俯仰座内转动；

5、摄像头组包括摄像机组、gps/北斗模块、方位俯仰二轴陀螺、上控制板以及时钟同步触发板。

6、优选方案中，摄像机组包括跟踪摄像机、短焦摄像机、长焦摄像机以及中焦摄像机；

7、跟踪摄像机用于搜索、跟踪目标，采用连续变焦可见光摄像机，自动根据目标图像大小调整合适的镜头焦距；

8、短焦摄像机、长焦摄像机和中焦摄像机用于识别目标特征点和定位测量，为3个焦距成倍数系列的固定焦距可见光摄像机，均采用无畸变摄像机镜头，能自动根据目标图像大小切换一台合适焦距的摄像机，与跟踪摄像机的图像相比输出目标的放大图像，放大倍率一般不小于3倍，以利于识别目标上的特征点，提高定位精度。

9、优选方案中，摄像机组包括红外跟踪相机与红外定位相机；

10、红外跟踪相机用于搜索、跟踪目标，采用连续变焦红外热成像仪，自动根据目标图像大小调整合适的镜头焦距；

11、红外定位相机用于识别目标特征点和定位测量，采用一台焦距成倍数系列的3焦距切换无畸变红外热成像仪，自动根据目标大小切换合适焦距，与红外跟踪相机的图像相比输出目标的放大图像，放大倍率一般不小于3倍，以利于识别目标上的特征点，提高定位精度。

12、优选方案中，精密二轴转台的方位电机、俯仰电机分别套装于方位主轴和俯仰主轴上，驱动主轴转动，均采用直流力矩电机；方位主轴和俯仰主轴均采用精密轴系以保证转动测角精度；方位光电编码器和俯仰光电编码器分别套装于方位主轴和俯仰主轴上，用于高精度测角。

13、优选方案中，上控制板用于给摄像机组以及时钟同步触发板转发控制指令和供电；

14、方位俯仰二轴陀螺用于输出摄像头组的方位和俯仰角速率，为精密二轴转台的方位、俯仰控制提供参数；

15、时钟同步触发板通过gps/北斗模块的秒脉冲为其输出的帧频同步脉冲信号精确授时，并同步采集定位摄像机的视频帧图像和精密二轴转台的方位光电编码器、俯仰光电编码器数据，并将定位帧图像和测角数据打上时标。

16、本实用新型提供了一种海上用的目标识别跟踪装置，有益效果：

17、1、可应用港口、码头和海上重点安防区域对海上目标的监视及位置定位测量，能对海上目标自动搜索、智能识别、自动跟踪、实时定位，能定位目标上的特征点，定位精度高，对保障重点区域的安全防卫具有重要作用；

18、2、可应用于采用双目定位原理的目标定位测量设备中，实现对目标的持续跟踪定位。该类定位设备不需主动发射激光或电磁波对目标测距，是被动式测量设备，不易被侦测对象发现，隐蔽性好；

19、3、不需精确瞄准目标，既能可靠地跟踪目标，又能高精度持续定位目标，智能化和自动化程度高，使用方便；

20、4、应用前景广阔，除民用安全防卫需求外，还具有广泛的军事用途，具有显著的经济、军事效益；

21、5、除应用于对海上目标的智能识别跟踪定位外，还可应用于湖泊、河流和陆地平坦区域等地理环境区域的目标监控定位。

技术特征：

1.一种海上用的目标识别跟踪装置，其特征是：包括底座（1）, 底座（1）上设有方位转动和俯仰转动的精密二轴转台（2），精密二轴转台（2）的俯仰转动轴上固设有目标跟踪和定位测量分设不同摄像机的摄像头组（3）；

2.根据权利要求1所述一种海上用的目标识别跟踪装置，其特征是：摄像机组包括跟踪摄像机（301）、短焦摄像机（302）、长焦摄像机（303）以及中焦摄像机（304）；

3.根据权利要求1所述一种海上用的目标识别跟踪装置，其特征是：摄像机组包括红外跟踪相机（309）与红外定位相机（310）；

4.根据权利要求1所述一种海上用的目标识别跟踪装置，其特征是：精密二轴转台（2）的方位电机（203）、俯仰电机（207）分别套装于方位主轴（202）和俯仰主轴（206）上，驱动主轴转动，均采用直流力矩电机；

5.根据权利要求1所述一种海上用的目标识别跟踪装置，其特征是：上控制板（307）用于给摄像机组以及时钟同步触发板（308）转发控制指令和供电；

技术总结
本技术提供了一种海上用的目标识别跟踪装置，包括底座,底座上设有方位转动和俯仰转动的精密二轴转台，精密二轴转台上设有目标跟踪和定位测量分设不同摄像机的摄像头组；摄像头组包括跟踪摄像机、定位摄像机、GPS/北斗模块、方位俯仰二轴陀螺以及时钟同步触发板等；跟踪摄像机用于搜索、跟踪目标；定位摄像机输出目标的放大图像用于定位测量；可应用海上重点安防区域对目标的监视及位置定位测量，能用两台目标识别跟踪装置组成双目定位设备持续跟踪定位海上目标的地理位置，对保障重点区域起到安全防卫的作用。

技术研发人员：朱守义,易梦根,李伟,庄浩,陈慧拳,付娜,赫玉琢,槐以良
受保护的技术使用者：中船重工中南装备有限责任公司
技术研发日：20230228
技术公布日：2024/1/15