本發(fā)明涉及移動目標跟蹤和定位領(lǐng)域，具體涉及一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：目前常用的運動目標檢測方法有光流法、幀間差分法和背景差分法。背景差分因具有檢測運動目標速度快，檢測準確，易于實現(xiàn)的特點而得到廣泛應(yīng)用，背景差分的關(guān)鍵在于背景模型的建立。常見的背景建模方法有中值法背景建模，均值法背景建模，卡爾曼濾波器模型，單高斯分布模型，多高斯混合模型，編碼本算法模型等。常見的目標跟蹤方法模型可分為基于外觀模型的生成模型和基于外觀模型的判別模型。生成模型的跟蹤效果依賴于模型特征的提取，判別模型的跟蹤效果取決于目標和背景對比差異。在目標缺乏色彩，紋理，背景中存在與目標相似度高物體，及目標物發(fā)生遮擋或與灰度相近背景重疊到一起時，使用基于外觀的生成模型或判別模型很難實現(xiàn)目標的準確跟蹤，并且，一般的跟蹤方法需要標出目標的初始位置，針對目標物從視野中消失，再入及不確定何時特定目標物出現(xiàn)在視野中的情形，人為標出目標的初始位置的方法也是不適用的。單目視覺的目標跟蹤僅能獲得目標的像平面位置，得不到目標的三維坐標，常見的雙目視覺的運動目標跟蹤定位系統(tǒng)則面臨攝影基線短，觀測范圍小的問題。相機拍照方面，常見的方法是手動調(diào)整各相機的曝光時間以應(yīng)對不同光照條件下曝光不足或曝光過度問題，相機較少時使用該方法可以接受，但如果使用的相機較多，手動調(diào)整曝光時間的方法就顯得費時費力了。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高度自動化的基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)，包括n組拍攝終端、1個服務(wù)器、n-1(n≥2)個客戶端和1個路由器；每組拍攝終端中均有一臺以上的相機，其中1組拍攝終端與1個所述服務(wù)器對應(yīng)，且1組拍攝終端中的所有相機均分別與所述服務(wù)器電連接；其余n-1組拍攝終端與n-1個所述客戶端一一對應(yīng)，且在其余n-1組拍攝終端中，每組拍攝終端中的所有相機均分別與對應(yīng)的客戶端電連接；所述服務(wù)器與n-1個所述客戶端通過所述路由器連接；每組所述拍攝終端中的相機，用于對觀測區(qū)域進行拍照，并將拍攝的圖像傳輸給對應(yīng)的客戶端和服務(wù)器；所述客戶端和服務(wù)器，分別用于控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整和同步采集，并對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存，以及通過對所述圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息；所述服務(wù)器，還用于將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，并通過航線匯總的結(jié)果評估飛行目標的飛行性能。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。進一步，所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整，具體為：設(shè)置對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機的曝光時間為X微秒，根據(jù)對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的第一幀圖像的灰度均值I調(diào)整曝光時間T；對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機調(diào)整后的曝光時間為T＝I’/I*X微秒，其中I’為圖像灰度均值的期望值。進一步，所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行同步采集，具體為：客戶端和服務(wù)器分別向?qū)?yīng)的拍攝終端組中的每臺相機同時發(fā)送軟觸發(fā)信號，觸發(fā)同一組拍攝終端組中的所有相機進行圖像的同步采集。進一步，所述客戶端和服務(wù)器對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮保存，具體為：通過預(yù)存在客戶端和服務(wù)器中的數(shù)據(jù)壓縮函數(shù)分別對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存。進一步，所述客戶端和服務(wù)器對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息，具體為：所述客戶端和服務(wù)器并行的將對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行背景差分和二值化處理，并通過八連通域的搜索獲得運動目標連通域；通過對連通域的合并和計算合并后的連通域的幾何中心得出飛行目標候選點點位，并對飛行目標候選點位進行匹配得到匹配點對,將所述匹配點對和所述匹配點對所在像平面對應(yīng)的相機的參數(shù)進行前方交會，最終得到飛行目標的位置信息。進一步，所述背景差分是指選取調(diào)整曝光時間后的第一幀圖像作為初始背景，然后根據(jù)以下公式進行新圖像背景的調(diào)整：BK＝bk+ROUND(Idifw(Idif))w(Idif)=exp(-(Idifα)2)]]>BK表示當前背景，bk表示上一背景，ROUND表示四舍五入，Idif表示當前圖像和背景的灰度差值，w(Idif)為權(quán)值函數(shù)，α是一正常數(shù)。進一步，所述客戶端控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行拍攝前，所述服務(wù)器還用于對所述客戶端進行校時，所述服務(wù)器對客戶端進行校時，具體為：所述客戶端向服務(wù)器發(fā)送當前時間T1，服務(wù)器接收到客戶端發(fā)送的當前時間后向客戶端發(fā)送服務(wù)器的當前時間T2，當客戶端接收到服務(wù)器發(fā)送的當前時間時客戶端的當前時間為T3，客戶端和服務(wù)器之間的時間差為Tdif＝T3-(T1+T2)/2，所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總時，客戶端的時間都加上時間差Tdif。進一步，所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，具體為：所有客戶端將獲得的飛行目標的位置信息實時發(fā)送到所述服務(wù)器中，所述服務(wù)器將自身獲得到的飛行目標位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息按照獲取圖像的時間順序存儲到同一個數(shù)組里，并根據(jù)所述數(shù)組中的數(shù)據(jù)將飛行目標航線繪制出來。進一步，所述服務(wù)器通過航線匯總的結(jié)果評估飛行目標的飛行性能，具體為：對飛行目標的預(yù)設(shè)航線進行加密；計算繪制的飛行目標航線上的點位和加密后的預(yù)設(shè)航線點位間的坐標分量偏差，并統(tǒng)計各個所述坐標分量偏差的標準差以及各個所述坐標分量偏差的最大值；將各個所述坐標分量偏差的標準差和最大值作為衡量飛行目標性能的指標來評估飛行目標的飛行性能。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)以非接觸方式實現(xiàn)對飛行目標位置測量，不會對飛行目標飛行造成任何影響；此外，該系統(tǒng)不受現(xiàn)場特高壓輸電形成電磁環(huán)境的影響，得到的定位結(jié)果可靠性高；多臺相機的使用增加了飛行目標監(jiān)測范圍；曝光時間的自動調(diào)整提高了系統(tǒng)的自動化水平，降低了勞動強度；飛行目標的自動檢測和定位大大降低了勞動強度，提高了作業(yè)效率；并行處理和分布式處理的運用加快了圖像處理的速度，提高了飛行目標飛行性能測評的作業(yè)效率；客戶端與服務(wù)器校時保證了客戶端與服務(wù)器時間的同步，保證航線匯總合并的正確可靠；客戶端向服務(wù)器實時發(fā)送處理結(jié)果，保證了得到航線的完整性和航線匯總的可靠性。基于上述一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法。一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法，利用上述所述的一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)對飛行目標進行飛行性能評估，包括以下步驟：步驟一，所述拍攝終端中的相機對觀測區(qū)域進行拍照，并將拍攝的圖像傳輸給對應(yīng)的客戶端和服務(wù)器；步驟二，所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整和同步采集，并對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存，以及通過對所述圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息；步驟三，所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，并通過航線匯的結(jié)果總評估飛行目標的飛行性能。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法以非接觸方式實現(xiàn)對飛行目標位置測量，不會對飛行目標飛行造成任何影響；此外，該方法不受現(xiàn)場特高壓輸電形成電磁環(huán)境的影響，得到的定位結(jié)果可靠性高；多臺相機的使用增加了飛行目標監(jiān)測范圍；曝光時間的自動調(diào)整提高了系統(tǒng)的自動化水平，降低了勞動強度；飛行目標的自動檢測和定位大大降低了勞動強度，提高了作業(yè)效率；并行處理和分布式處理的運用加快了圖像處理的速度，提高了飛行目標飛行性能測評的作業(yè)效率；客戶端與服務(wù)器校時保證了客戶端與服務(wù)器端時間的同步，保證航線匯總合并的正確可靠；客戶端向服務(wù)器實時發(fā)送處理結(jié)果，保證了得到航線的完整性和航線匯總的可靠性。附圖說明圖1為本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法的原理圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1所示，一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)，包括n組拍攝終端、1個服務(wù)器、n-1(n≥2)個客戶端和1個路由器；每組拍攝終端中均有一臺以上的相機，其中1組拍攝終端與1個所述服務(wù)器對應(yīng)，且1組拍攝終端中的所有相機均分別與所述服務(wù)器電連接；其余n-1組拍攝終端與n-1個所述客戶端一一對應(yīng)，且在其余n-1組拍攝終端中，每組拍攝終端中的所有相機均分別與對應(yīng)的客戶端電連接；所述服務(wù)器與n-1個所述客戶端通過所述路由器連接；每組所述拍攝終端中的相機，用于對觀測區(qū)域進行拍照，并將拍攝的圖像傳輸給對應(yīng)的客戶端和服務(wù)器；所述客戶端和服務(wù)器，分別用于控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整和同步采集，并對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存，以及通過對所述圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息；所述服務(wù)器，還用于將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，并通過航線匯總的結(jié)果評估飛行目標的飛行性能。在本具體實施例中，拍攝終端設(shè)有3組，一共包括18臺相機，且18臺相機的編號分別為1-18,客戶端和服務(wù)器均為計算機，充當客戶端的計算機設(shè)有兩臺，充當服務(wù)器的計算機設(shè)有一臺，路由器設(shè)有一個，1-7號相機分為第一組拍攝終端，并與第一臺充當客戶端的計算機連接，8-11號相機分為分為第二組拍攝終端，并與充當服務(wù)器的計算機連接，12-18號相機分為第三組拍攝終端，并與第二臺充當客戶端的計算機連接。路由器將兩臺充當客戶端的計算機和一臺充當服務(wù)器的計算機連接起來構(gòu)建一個局域網(wǎng)，進行三臺計算機間的校時和航線數(shù)據(jù)傳輸，使用通信協(xié)議為TCP協(xié)議。所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整，具體為：設(shè)置對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機的曝光時間為X微秒，根據(jù)對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的第一幀圖像的灰度均值I調(diào)整曝光時間T；對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機調(diào)整后的曝光時間為T＝I’/I*X微秒，其中I’為圖像灰度均值的期望值。例如：設(shè)置曝光時間X為3000微秒，然后根據(jù)各相機拍攝的第一張圖像的灰度均值I調(diào)整曝光時間T＝I’/Imean*3000(微秒)。所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行同步采集，具體為：客戶端和服務(wù)器分別向?qū)?yīng)的拍攝終端組中的每臺相機同時發(fā)送軟觸發(fā)信號，觸發(fā)同一組拍攝終端組中的所有相機進行圖像的同步采集。在這里，與同一臺充當客戶端的計算機或充當服務(wù)器的計算機相連的多個相機在同一時間采集的圖像規(guī)定為一組。所述客戶端和服務(wù)器對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮保存，具體為：通過預(yù)存在客戶端和服務(wù)器中的數(shù)據(jù)壓縮函數(shù)分別對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存。例如在充當客戶端的計算機和充當服務(wù)器的計算機的內(nèi)存中封裝C語言庫libjpeg里的數(shù)據(jù)壓縮函數(shù)，，在這里，保存圖像使用的是C語言里的fwrite函數(shù)，圖像保存格式是jpg。所述客戶端和服務(wù)器對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息，具體為：所述客戶端和服務(wù)器并行的將對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行背景差分和二值化處理，并通過八連通域的搜索獲得運動目標連通域；通過對連通域的合并和計算合并后的連通域的幾何中心得出飛行目標候選點點位，并對飛行目標候選點位進行匹配得到匹配點對,將所述匹配點對和所述匹配點對所在像平面對應(yīng)的相機的參數(shù)進行前方交會，最終得到飛行目標的位置信息。其中的所述背景差分是指選取調(diào)整曝光時間后的第一幀圖像作為初始背景，然后根據(jù)以下公式進行新圖像背景的調(diào)整：BK＝bk+ROUND(Idifw(Idif))w(Idif)=exp(-(Idifα)2)]]>BK表示當前背景，bk表示上一背景，ROUND表示四舍五入，Idif表示當前圖像和背景的灰度差值，w(Idif)為權(quán)值函數(shù)，α是一正常數(shù)。所述客戶端控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行拍攝前，所述服務(wù)器還用于對所述客戶端進行校時，所述服務(wù)器對客戶端進行校時，具體為：所述客戶端向服務(wù)器發(fā)送當前時間T1，服務(wù)器接收到客戶端發(fā)送的當前時間后向客戶端發(fā)送服務(wù)器的當前時間T2，當客戶端接收到服務(wù)器發(fā)送的當前時間時客戶端的當前時間為T3，客戶端和服務(wù)器之間的時間差為Tdif＝T3-(T1+T2)/2，所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總時，客戶端的時間都加上時間差Tdif。所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，具體為：所有客戶端將獲得的飛行目標的位置信息實時發(fā)送到所述服務(wù)器中，所述服務(wù)器將自身獲得到的飛行目標位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息按獲取圖像的時間順序存儲到同一個數(shù)組里，并根據(jù)所述數(shù)組中的數(shù)據(jù)將飛行目標航線繪制出來。所述服務(wù)器端計算機評估飛行目標的飛行性能的方法具體為：所述服務(wù)器通過航線匯總的結(jié)果評估飛行目標的飛行性能，具體為：對飛行目標的預(yù)設(shè)航線進行加密；計算繪制的飛行目標航線上的點位和加密后的預(yù)設(shè)航線點位間的坐標分量偏差，并統(tǒng)計各個所述坐標分量偏差的標準差以及各個所述坐標分量偏差的最大值；將各個所述坐標分量偏差的標準差和最大值作為衡量飛行目標性能的指標來評估飛行目標的飛行性能?；谏鲜鲆环N基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法。如圖2所示，一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的方法，利用上述所述的一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)對飛行目標進行飛行性能評估，包括以下步驟：步驟一，所述拍攝終端中的相機對觀測區(qū)域進行拍照，并將拍攝的圖像傳輸給對應(yīng)的客戶端和服務(wù)器；步驟二，所述客戶端和服務(wù)器控制對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機進行曝光時間自動調(diào)整和同步采集，并對對應(yīng)的拍攝終端組中的所有相機拍攝的圖像進行壓縮并保存，以及通過對所述圖像進行并行處理獲得飛行目標的位置信息；步驟三，所述服務(wù)器將自身獲得的飛行目標的位置信息和所有客戶端獲得的飛行目標的位置信息進行航線匯總，并通過航線匯的結(jié)果總評估飛行目標的飛行性能。本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標進行飛行性能評估的總體原理如圖3所示。飛行目標定位和飛行性能評估的整體流程如下。圖像采集：首先打開三臺計算機(充當客戶端和服務(wù)器)上的飛行目標位置測量工具，打開圖像采集界面，檢查相機連接，若檢查到與充當客戶端和服務(wù)器的各計算機連接相機個數(shù)與實際不符，在檢查網(wǎng)線等連接處后，重新檢查連接。對于充當客戶端的計算機而言(連接相機1-7或12-18)，在進行圖像采集之前需要結(jié)合充當服務(wù)器的計算機進行校時處理。充當客戶端和服務(wù)器的各計算機連接相機個數(shù)正常后，設(shè)置采集記錄文件和各相機采集圖像的保存路徑。在飛行目標將要起飛時，開始進行圖像采集。充當客戶端和服務(wù)器的各計算機在每次進行圖像采集時都會生成一個圖像采集記錄文件，圖像采集記錄文件用于記錄和該計算機相連的相機個數(shù)，各相機采集圖像的保存路徑和各組圖像采集時間，采集圖像的總張數(shù)。對于充當客戶端計算機而言，圖像采集記錄文件還會記錄該充當客戶端的計算機和充當服務(wù)器的計算機之間的系統(tǒng)時間差值。對飛行目標進行定位獲得飛行目標的位置信息：(這里以一臺充當客戶端的計算機或一臺充當服務(wù)器的計算機采集的圖像計算飛行目標點位為例，下面所用角標i表示圖像的組序號，j表示采集該圖像相機的編號)S1，導(dǎo)入圖像采集記錄文件、相機參數(shù)和預(yù)設(shè)航線；相機參數(shù)是指與充當客戶端的計算機或充當服務(wù)器的計算機相連的各相機的內(nèi)外方位元素和畸變參數(shù)。預(yù)設(shè)航線是用于規(guī)劃飛行目標飛行線路的點位坐標文件。S2，初始化；初始化包括用于背景差分的背景圖像的初始化、各相機采集圖像搜索標志的初始化和搜索窗口的初始化。用于背景差分的背景圖像的初始化：把調(diào)整曝光時間后采集的第一組圖像作為背景差分的初始背景圖像BKi，j(i＝0，j表示各相機編號，j＝1-7或8-11或12-18)，其后一組圖像Ii+1，j(j＝1-7或8-11或12-18)作為要處理的第一組圖像，各相機采集圖像搜索標志的初始化：設(shè)置第一組要處理圖像各圖像的搜索標志bSearchi+1,j(j＝1-7或8-11或12-18)＝true，即在該組圖像的每一張圖像里飛行目標都可能存在(一組圖像里某張圖像搜索標志bSearchi+1,j＝false表示飛行目標不會出現(xiàn)在圖像Ii+1，j里)。搜索窗口的初始化：記圖像的寬度為nW像素，高度為nH像素，定義圖像坐標系為左下角為(0，0)，水平方向為x軸，向右為正，豎直方向為y軸，向上為正。搜索窗口表示為左下角和右上角坐標，對于第一組要處理的各圖像，設(shè)置其搜索窗口為整張圖像，即搜索窗口為Wini+1,j(i＝0，j＝1-7或8-11或12-18)＝(0，0，nW-1，nH-1)。S3，背景差分；用當前要處理的圖像組里的各圖像Ii+1，j減去各自對應(yīng)的背景圖像BKi，j，得到各自的灰度差值圖Idifi+1,j，根據(jù)灰度差值更新各背景圖像，更新方法參考下述公式(3)。所述背景差分是指選取調(diào)整曝光時間后的第一張圖像作為初始背景BKi(i＝0)，記單個相機采集的圖像總數(shù)為Sn，i表示圖像的序號，i取值范圍為0～Sn-2，從調(diào)整曝光時間后的第二張圖像Ii+1(i＝0)開始，計算該幀圖像和背景圖像的灰度差值Idifi+1,x,y=Ii+1,x,y-BKi,x,y--(1)]]>(x，y)表示圖像某點點位，定義圖像坐標系為左下角為(0，0)，水平方向為x軸，向右為正，豎直方向為y軸，向上為正。然后對得到的差值圖像進行二值化處理Idifbini+1,x,y=0(Idifi+1,x,y<Ithres)1(Idifi+1,x,y≥Ithres)---(2)]]>等于1表示像素點(x，y)對應(yīng)運動區(qū)域，等于0表示該點位物體未發(fā)生運動。然后根據(jù)差值圖像更新背景，更新方式是BKi+1,x,y=BKi,x,y+ROUND(Idifi+1,x,yw(Idifi+1,x,y))---(3)]]>w(Idifi+1,x,y)=exp(-(Idifi+1,x,yα)2)---(4)]]>其中ROUND表示四舍五入，為權(quán)值函數(shù)，α是一正常數(shù)。S4，得到運動目標連通域及候選點；對于灰度差值圖Idifi+1,j，當其搜索標志bSearchi+1,j＝true，則對其進行二值化處理得到二值圖Idifbini+1,j，在搜索窗Wini+1,j內(nèi)對二值圖Idifbini+1,j進行八連通域搜索得到運動目標的連通域；當兩個連通域的外接矩形(矩形邊與坐標軸平行)的中心的x坐標差值絕對值小于外接矩形的寬之和的一半加上一常數(shù)C，y坐標差值絕對值小于高之和的一半加上一常數(shù)C，則合并兩個連通域，并重新計算其外接矩形；在合并完成后，如果連通域的點數(shù)大于等于閾值nPtNumL且小于閾值nPtNumU，且該連通域的寬度DomW大于閾值DomWL小于閾值DomWU，連通域高度DomH大于閾值DomHL且小于閾值DOMHU，且連通域的寬高比Rat＝DomW/DomH小于閾值RatThres，大于1/RatThres，則把該連通域的幾何中心作為飛行目標像點點位候選點。在圖像組Ii+1,j(j＝1-7或8-11或12-18)候選點搜索完畢后：如果候選點個數(shù)不為零，分為下面三種情況：1、上組圖像Ii里搜索到了飛行目標，執(zhí)行S5a；2、上組圖像Ii里沒有搜索到飛行目標，但上上組圖像Ii-1里搜索到了飛行目標，執(zhí)行S5b；3、上組圖像Ii和上上組圖像Ii-1里都沒有搜索到飛行目標，跳過S5，執(zhí)行S6。如果候選點個數(shù)為零，則跳過S5和S6，執(zhí)行S7。S5，像平面候選點篩選；S5a，對于每張圖像上的候選點，計算其距離上一組對應(yīng)圖像飛行目標像點點位距離，如果距離小于閾值DisThres，則保留該候選點，否則，剔除該候選點；S5b，對于每張圖像上的候選點，計算其距離上上一組對應(yīng)圖像飛行目標像點點位距離，如果距離小于閾值2DisThres，則保留該候選點，否則，剔除該候選點。S6，前方交會和交會點篩選；S61，匹配相鄰相機(如果兩相機編號差值小于等于2，則兩相機觀測范圍有重疊，認為兩相機相鄰)當前組得到的圖像上的所有候選點，記總的匹配點對對數(shù)為N，得到匹配點對PtPairn(n＝1,2,…N)，初始化當前處理點對序號m＝1，最小重投影誤差minReprojErr＝10000；S62，使用匹配點對PtPairm和點對所在像平面對應(yīng)相機參數(shù)進行前方交會，如果之前搜索到了飛行目標，計算該交會點距離之前搜索到的飛行目標空間點位坐標距離為dis，當前圖像采集時間和上次搜索到飛行目標的圖像組圖像采集時間間隔t；飛行目標最大飛行速度SpeedMax如果dis≤t×SpeedMax，保留該交會點執(zhí)行S63；飛行目標最大飛行速度SpeedMax如果dis>t×SpeedMax，m＝m+1，返回繼續(xù)執(zhí)行S62，直至所有匹配點對都進行一次前方交會；S63，當上兩組圖像都搜索到了飛行目標，計算上組圖像得到的飛行目標點位和當前交會點點位矢量V1，上上組圖像和上組圖像得到的飛行目標點位矢量V2；如果v1和v2的模都大于0.1×SpeedMax/2，且V1·V2<0，舍棄該交會點，m＝m+1，返回執(zhí)行S62，直至所有匹配點對都進行一次前方交會；如果v1和v2的模有一個小于等于0.1×SpeedMax/2，或V1·V2>＝0，執(zhí)行S64；S64，把交會點重新投影到匹配點所在兩個像平面上，得到兩個重投影誤差ReprojErr1和ReprojErr2如果，二者中的較大者小于minReprojErr，把二者中較大者的值賦給minReprojErr，把該交會點坐標賦給臨時變量Pt。m＝m+1，返回執(zhí)行S62，直至所有匹配點對都進行一次前方交會。上述過程結(jié)束后，如果minReprojErr小于閾值ReProjThres，則認為當前組圖像成功搜索到了飛行目標，上述重投影誤差最小的交會點Pt對應(yīng)飛行目標的三維空間坐標，如果當前計算機為客戶端，則把得到的點位坐標發(fā)送給服務(wù)器端進行匯總，同時把當前組圖像采集的時間，加上和服務(wù)器端的時間差值，發(fā)送給服務(wù)器端。S7、搜索標志和搜索窗口的更新；i＝i+1。當圖像組Ii成功搜索到了飛行目標，把飛行目標的三維坐標POSi重新投影到各相機采集圖像的像平面上得到像點ptj(x,y)(j＝1-7或8-11或12-18)，以ptj(x,y)為中心，a為邊長構(gòu)建一個正方形窗口Win(x-a/2,y-a/2,x+a/2,y+a/2)，把該窗口和相機j像平面的重疊區(qū)域作為新的搜索區(qū)域，如果搜索區(qū)域為空，把下一組對應(yīng)圖像的搜索標志設(shè)置bSearchi+1,j＝false；如果搜索區(qū)域不為空，bSearchi+1,j＝true；當圖像組Ii沒有搜索到飛行目標，圖像組Ii-1(i≥2)搜索到了飛行目標，把飛行目標的三維坐標POSi-1重新投影到各相機采集圖像的像平面上得到像點ptj(x,y)(j＝1-7或8-11或12-18)，以ptj(x,y)為中心，a為邊長構(gòu)建一個臨時正方形窗口Winj(x-a/2,y-a/2,x+a/2,y+a/2)，把該窗口和相機j像平面的重疊區(qū)域作為新的搜索窗口；如果搜索區(qū)域為空，把下一組對應(yīng)圖像的搜索標志設(shè)置bSearchi+1,j＝false；如果搜索區(qū)域不為空，bSearchi+1,j＝true。當圖像組Ii和圖像組Ii-1(i≥2)都沒有搜索到飛行目標，設(shè)置bSearchi+1,j(j＝1-7或8-11或12-18)＝true，Wini+1,j＝(0，0，nW-1，nH-1)。重復(fù)上述過程S3-S7，直到所有圖像組處理完畢。航線的合并：在三臺充當客戶端和服務(wù)器的計算機處理完各自采集的圖像之后，雖然得到的航線都匯集到了充當服務(wù)器的計算機中，但仍然為三條獨立的航線，為了方面后續(xù)的預(yù)設(shè)航線和生成航線的點位分量偏差統(tǒng)計，這里根據(jù)各航線點對應(yīng)的時間把三條航線合并為一條航線。實現(xiàn)方法是，把三臺充當客戶端和服務(wù)器的計算機得到的三條航線按秒存儲，如果同一秒內(nèi)只有一臺計算機得到了航線，就把這臺計算機得到的航線作為這一秒的航線，如果有多于一臺計算機得到了航線，就把點數(shù)最多的航線作為這一秒的航線。合并完成后，把原來的三條航線清除，把合并后的航線作為最終航線生成結(jié)果，繪制在充當服務(wù)器的計算機屏幕上。實際飛行航線航線點和預(yù)設(shè)航線間點位偏差統(tǒng)計：對于繪制航線的每一點FlightPt，尋找該點距離預(yù)設(shè)航線最短距離對應(yīng)的預(yù)設(shè)航線點PresetFlightPt，計算FlightPt和PresetFlightPt的坐標分量偏差，統(tǒng)計各分量最大偏差值和各分量偏差標準差作為飛行目標飛行性能評估依據(jù)。本發(fā)明一種基于多目視覺對飛行目標飛行性能評估的系統(tǒng)及方法以非接觸方式實現(xiàn)對飛行目標位置測量，不會對飛行目標飛行造成任何影響；此外，該系統(tǒng)和方法不受現(xiàn)場特高壓輸電形成電磁環(huán)境的影響，得到的定位結(jié)果可靠性高；多臺相機的使用增加了飛行目標監(jiān)測范圍；曝光時間的自動調(diào)整提高了系統(tǒng)的自動化水平，降低了勞動強度；飛行目標的自動檢測和定位大大降低了勞動強度，提高了作業(yè)效率；并行處理和分布式處理的運用加快了圖像處理的速度，提高了飛行目標飛行性能測評的作業(yè)效率；客戶端計算機與服務(wù)器端計算機TCP校時保證了客戶端與服務(wù)器端時間的同步，保證航線匯總合并的正確可靠；客戶端向服務(wù)器端通過TCP通訊實時發(fā)送處理結(jié)果，保證了得到航線的完整性和航線匯總的可靠性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3