MV-VS230空间三维动态目标检测及姿态识别系统

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MV-VS230空间三维动态目标检测及姿态识别系统

【空间三维动态目标检测及姿态识别系统描述】

本系统包含两部分内容：

1、空间多目标检测及定位

系统基本结构示意图如下图。固定左右摄像机，调整相机角度使其观测范围尽可能一致。完成双目立体视觉的标定。以左摄像机为主摄像机，针对其视场下的运动目标实现实时检测与跟踪；右摄像机为辅摄像机，同样完成其视场下的目标检测与跟踪，结合左摄像机的视频画面，通过运动目标的模式识别与特征提取，完成双目图像特征匹配，并根据立体视觉原理计算左摄像机内运动目标的三维坐标等内容。

2、
空间目标姿态识别与跟踪

本系统针对空间某一运动物体的三维空间坐标进行测量并根据需要给出一定时间段的运动轨迹，实现目标空间跟踪；并根据被检测目标的形态结构建立目标的结构模型，结合双目特征识别得到被跟踪目标的姿态。

以飞机为例。首先利用加权平均的方法求飞机的质心,然后利用飞机的轴对称
结构原理，用最小二乘拟合法推导出机轴方程，得到机轴矢量，最后通过建立机轴矢量与姿态角之间的数学关系得到飞机运行时的姿态角。

系统可最终输出空间目标的坐标、速度、姿态及某一时段的轨迹等多种目标参数。

【系统主要技术需求】

1、视场范围：2500*2000*2000mm

2、测量精度：≦2mm

3、测量结果输出：≥2次/s

4、分辨率：≦2mm/pix

【系统主要包含技术】

1、运动目标的模式识别与特征提取

2、运动目标的检测与跟踪

3、双目立体视觉的相机标定

4、大范围空间标定方法

5、双目图像特征匹配

6、三维动态物体的定位

7、建立目标形态机构模型

8、目标空间姿态方程及求解

9、数字图像处理技术

10、计算机软件技术

本系统是基于以上技术的综合体现，完善的理论基础和使用方法有效的保证了系统的可行性、有效性和测量精度。

【系统硬件结构图】

系统采用一组双目立体视觉系统，采用两台高分辨率数字摄像机，一个两轴的移动机器人，一个高精度智能控制云台、

飞机模型等组成试验平台。系统基于Windows平台。

系统硬件逻辑示意图如下：
系统结构示意图如下：

【系统软件】

系统软件包含了多种图像处理技术和计算机软件技术，下面给出本系统中主要部分（图像处理部分）软件的结构图和空间三维动态目标检测及姿态识别部分的逻辑结构图。

（1）系统主要功能

1、双目立体视觉大范围标定；

2、双目立体测量；

3、双目多目标匹配；

4、目标姿态识别及轨迹描述；

5、测量数据通过串口输出；

6、测量精度可调，≦2mm；

7、测量速度≥2次/秒；

8、系统有自学习功能，且学习过程操作简单；

9、系统具备局域网间通讯功能。

（2）主要技术特点

1、操作界面清晰明了，简单易行，只需简单设定即可自动执行测量；

2、测量软件及算法完全自主开发，系统针对性强；

3、可灵活设置测量模板、测量范围；

4、安装简单，结构紧凑，易于操作、维护和扩充；

5、可靠性高，运行稳定，适合各种现场运行条件。

6、系统可扩充性强，基于本平台可扩展其它功能。

【联系方式】
北京维视数字图像技术有限公司
电话： 010-51296331/ 51296530/ 13811069287
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