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高速摄像系统在伞降-目标跟踪中的应用

2016-4-7 15:14:38 3791

0 应用背景：随着大型运载推进器、重型飞行器回收以及重装空投等项目发展，降落伞产品需要进行大量的空投试验。在实验中，需要跟踪记录目标长达20分钟，而开伞及拉直的过程变化很快很剧烈，大型降落伞也才1~3s左右，小型降落伞只有0.15s左右，需要高速拍摄才能对这一过程进行深入分析。但到目前为止，空投试验一般在飞行试验基地进行，基地光测设备为固定台站，往往由于天气条件、投放角度不好、位置较远、设备性能限制等因素，拍摄的图像质量较差，图像帧数较低，不能满足观测拍摄降落伞拉直充气过程的要求。应用介绍：高速摄像系统借助高速相机在伞降-目标跟踪应用中则完美解决了以上问题，该系统跟踪图像记录时间可以超过12小时，高速图像记录时间长达40分钟以上，在1080P拍摄时，帧速可高达900帧每秒，其性能完全能够满足伞降-目标跟踪系统的大图像数据高速实时无损存储要求。目标跟踪捕获降落伞跟踪与姿态测量应用优势：首先，针对飞行物形态姿态测量，通常需要针对一个超大空间范围进行整体监控，这是由飞行物大运动范围决定的。目前市场上运用的监测系统多为单一大视场相机、广角镜头，无法完全满足如此大空间范围的拍摄。为了更进一步扩大同一时间实时监控范围，本文介绍的伞降-目标跟踪系统通过同步控制器控制微秒级外部时钟同步、子系统测试形变等手段，将多个单一的高速相机系统视场进行视场拼接，从而将视场放大至单一系统的数倍，实现大视场中飞机及降落伞的姿态形态测量。这样的多视场拼接系统能够放大视野范围，不放过视觉死角，使系统及时锁定目标。其次，现有试验中使用的光学经纬仪多为固定式的，使用不够灵活。不能根据任务特点，选择合适的位置和角度进行观测，限制较大。伞降-目标跟踪系统采用移动式光测，作为固定式光学经纬仪的补充，移动高速跟踪测量系统可以大大提高获取空投试验数据的质量和速度，多块好省的完成空投试验。再次，锁定目标后，系统自带的图像动态跟踪软件能够通过图像算法准确识别飞机、降落伞多个特征点，实现针对目标物形态、姿态的准确测量。算法用时短，准确率高，能够实现大空间范围运动的目标物的实时动态跟踪和监控。最后，飞机的高速飞行速度、降落伞极短的开伞时间，决定我们必须采用高帧率相机对飞机进行监控，这带来大图像数据的高速实时存储问题。科天健开发的长时间高速摄像系统，借助世界最新的高速相机高速接口和计算机存储控制底层技术，实现高速、高分辨率、长时间的超大图像流数据无压缩、无损失的实时存储，突破海量图像数据的传输带宽限制，并提供所需要的超大存储空间。伞降-目标跟踪系统融合了以上多高速相机视场拼接系统、动态监测高速运动目标的实时跟踪系统以及高速图像存储系统等多个核心子系统，能够解决大飞机、无人机、降落伞等在大空间范围内运动物体的监测、测量问题，核心技术优势明显。 0
2016-4-7 15:14:38　　评论淘帖0 举报相关推荐 • DSP BIOS实时内核在视频目标跟踪系统中的应用 6 • EKF、PF在目标跟踪中的研究 26 • 基于张量投票在目标跟踪中的应用 0 • 火箭发射测控中的目标跟踪系统 12 • 基于FPGA的目标跟踪系统设计与实现 3556 • 基于 FPGA 的目标跟踪电磁炮系统 772 • 卡尔曼滤波在目标跟踪中应用仿真研究 1 • 粒子滤波器在雷达目标跟踪中的运用 28 • 非线性滤波算法在机动目标跟踪中的研究 16 • 粒子初始化方法在雷达目标跟踪中应用 13