具有目標(biāo)定位功能的信息融合及多信息顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及智能光電產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種具有目標(biāo)定位功能的信息融合及多 信息顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多功能手持偵察儀器是一種集紅外、可見(jiàn)光成像技術(shù)，激光測(cè)距技術(shù)，定位定向技 術(shù)，高速信號(hào)數(shù)據(jù)處理技術(shù)于一體的跨學(xué)科的新型光電設(shè)備。該設(shè)備對(duì)各種傳感器集成度 高，設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)兼顧手持產(chǎn)品對(duì)低功耗、重量輕的設(shè)計(jì)追求。
[0003]多功能手持偵察儀器內(nèi)部具有信息處理模塊，該模塊可完成紅外、可見(jiàn)光圖像的 視頻采集，和與各傳感器模塊間的通信數(shù)據(jù)傳輸，融合處理后的數(shù)據(jù)及圖像由信息處理模 塊顯示至顯示器(0LED顯示屏）中。
[0004]然而，現(xiàn)有的手持偵察儀器信息集成度不高，處理效率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)如同電腦或手 機(jī)一樣的豐富界面，操作者需要通過(guò)按鍵切換到不同界面才能將所有信息讀取完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明W便提供一種解決上述問(wèn)題的具有目標(biāo)定位功能的 信息融合及多信息顯示方法。
[0006]具體的，本發(fā)明提供的具有目標(biāo)定位功能的信息融合及多信息顯示方法，應(yīng)用于 多功能手持偵察儀器中，所述多功能手持偵察儀器包括:傳感器組件和信息融合處理器;所 述傳感器組件包括圖像傳感器、激光測(cè)距機(jī)、二代北斗模塊和電子羅盤(pán);所述信息融合處理 器為W嵌入式軟硬件環(huán)境為平臺(tái)的處理器;所述方法包括：
[0007]所述信息融合處理器根據(jù)圖像傳感器返回的探測(cè)信息，得到目標(biāo)圖像；
[000引所述信息融合處理器融合所述傳感器組件提供的探測(cè)信息，利用設(shè)定的目標(biāo)定位 算法，計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；
[0009]所述信息融合處理器按照設(shè)定的顯示規(guī)則，將所述傳感器組件提供的探測(cè)信息和 計(jì)算得到的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，在所述目標(biāo)圖像的顯示界面上顯示。
[0010] 可選地，本發(fā)明所述方法中，所述設(shè)定的顯示規(guī)則為按照人眼視覺(jué)特性及操作習(xí) 慣，并結(jié)合信息重要程度確定的各探測(cè)信息在所述顯示界面上的顯示位置信息。
[0011] 可選地，本發(fā)明所述方法中，將所述傳感器組件提供的探測(cè)信息和計(jì)算得到的目 標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，W漢字、數(shù)字和/或動(dòng)態(tài)圖形的方式在所述目標(biāo)圖像的顯示界面上顯示。
[0012] 可選地，本發(fā)明所述方法中，所述傳感器組件提供的探測(cè)信息包括:圖像傳感器提 供的目標(biāo)圖像信息，激光測(cè)距機(jī)提供的本地與瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離信息，二代北斗模塊 提供的本地CGCS2000坐標(biāo)系下坐標(biāo)信息、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)北京時(shí)間和參與定位解算的衛(wèi)星顆數(shù)信 息、W及電子羅盤(pán)提供的設(shè)備在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)包括航向、橫滾和俯仰的姿態(tài)信息。
[0013] 可選地，本發(fā)明所述方法還包括:在通過(guò)二代北斗模塊獲取到本地CGCS2000坐標(biāo) 系下坐標(biāo)信息時(shí)，或者計(jì)算得到目標(biāo)點(diǎn)CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息時(shí)，將本地或所述目 標(biāo)點(diǎn)的CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為BJ54坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息，并為用戶(hù)提供在所 述目標(biāo)圖像的顯示界面上顯示CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息或者顯示BJ54坐標(biāo)系下的坐 標(biāo)信息的切換接口。
[0014] 可選地，本發(fā)明所述方法中，所述將本地或目標(biāo)點(diǎn)的CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信 息轉(zhuǎn)換為BJ54坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息，包括：
[0015] 將本地或目標(biāo)點(diǎn)的CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為CGCS2000空間直角坐標(biāo)；
[0016]調(diào)用CGCS2000坐標(biāo)系與BJ54坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)包括： 兩套坐標(biāo)系的偏移參數(shù)dx、dy、dz和旋轉(zhuǎn)參數(shù)ex、ey、ez，W及比例尺k;
[0017] 利用所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將所述本地或目標(biāo)點(diǎn)的CGCS2000空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 BJ54的空間直角坐標(biāo)；
[0018] 將所述本地或目標(biāo)點(diǎn)的BJ54空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為BJ54大地坐標(biāo)，并根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)的 BJ54大地坐標(biāo)，得到本地或目標(biāo)點(diǎn)的BJ54高斯平面投影。
[0019] 可選地，本發(fā)明所述方法中，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計(jì)算方式包括：
[0020] 獲取目標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)域內(nèi)的Ξ個(gè)已知點(diǎn)P1、P2、P3的BJ54坐標(biāo)信息和CGCS2000坐標(biāo) ?目息；
[0021] 將所述Ρ1、Ρ2、Ρ3的BJ54坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為BJ54空間直角坐標(biāo)，W及將所述Ρ1、Ρ2、Ρ3 的CGCS2000坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為CGCS2000空間直角坐標(biāo)；
[0022] 利用所述Ρ1、Ρ2、Ρ3的BJ54空間直角坐標(biāo)和CGCS2000空間直角坐標(biāo)，計(jì)算得到兩套 坐標(biāo)系的偏移參數(shù)dx、dy、dz和旋轉(zhuǎn)參數(shù)ex、ey、ez，W及比例尺k。
[0023] 可選地，本發(fā)明所述方法中，所述信息融合處理器采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0024] 本發(fā)明有益效果如下：
[0025]首先，本發(fā)明解決了多傳感器信息融合在信息顯示上效率不高的問(wèn)題，避免了傳 統(tǒng)設(shè)備多傳感器信息不能一次性同時(shí)顯示在界面中，需要按鍵切換調(diào)用顯示的弊端，方便 操作人員快速獲取實(shí)時(shí)信息，提高了信息獲取效率，在稍縱即逝的戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)于提高作戰(zhàn)效率 意義重大。
[0026]其次，本發(fā)明引入了人眼視覺(jué)對(duì)不同信息敏感程度的特性來(lái)進(jìn)行信息位置分配顯 示，在同一界面中顯示直接提高了用戶(hù)的信息獲取效率。
[0027]第Ξ，可雙坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的目標(biāo)定位功能是本發(fā)明所述方法的重要?jiǎng)?chuàng)新，在嵌入式 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)該功能具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用意義。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是 本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還 可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為多功能手持偵察儀器的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明提供的具有目標(biāo)定位功能的信息融合及多信息顯示方法的流程圖； [0031 ]圖3是本發(fā)明所述方法的界面顯示效果圖；
[0032]圖4為本發(fā)明所述方法中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的流程圖；
[0033]圖5為CGCS2000與BJ54坐標(biāo)系的空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]為了提高單兵作戰(zhàn)效率及機(jī)動(dòng)性，提高戰(zhàn)情信息的獲取容量，本發(fā)明提供一種適 用于多功能手持偵察儀器的具有紅外圖像或可見(jiàn)光圖像、測(cè)距信息、定位信息和姿態(tài)信息 融合及顯示技術(shù)。作為傳統(tǒng)光電產(chǎn)品與多數(shù)據(jù)融合處理需求相結(jié)合的趨勢(shì)下，該技術(shù)通過(guò) 使用紅外成像或可見(jiàn)光成像技術(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，利用激光測(cè)距機(jī)、二代北斗模塊和電子羅盤(pán)等 傳感器獲取信息，系統(tǒng)通過(guò)融合W上信息，W嵌入式軟硬件環(huán)境為平臺(tái)，經(jīng)過(guò)定位算法得到 目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)信息，并將上述信息按照人眼視覺(jué)最佳觀測(cè)效果W文字、數(shù)字或動(dòng)態(tài)圖形化方 式顯示，方便操作者快速獲取信息，滿(mǎn)足戰(zhàn)場(chǎng)同一時(shí)間獲取多種信息的需要。
[0036]具體的，本發(fā)明提供的具有目標(biāo)定位功能的信息融合及多信息顯示方法，應(yīng)用于 多功能手持偵察儀器中，如圖1所示，所述多功能手持偵察儀器包括:傳感器組件和信息融 合處理器;所述傳感器組件包括圖像傳感器、激光測(cè)距機(jī)、二代北斗模塊和電子羅盤(pán);所述 信息融合處理器為W嵌入式軟硬件環(huán)境為平臺(tái)的處理器。如圖2所示，本發(fā)明所述方法包 括：
[0037] 步驟S201，信息融合處理器根據(jù)圖像傳感器返回的探測(cè)信息，得到目標(biāo)圖像；
[0038] 步驟S202,信息融合處理器融合傳感器組件提供的探測(cè)信息，利用設(shè)定的目標(biāo)定 位算法，計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)CGCS2000坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；
[0039]具體的，紅外和可見(jiàn)光圖像提供用于全天候觀測(cè)使用的目標(biāo)圖像信息;激光測(cè)距 機(jī)提供本地與瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離信息;二代北斗模塊輸出NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)，可 W解析出本地CGCS2000坐標(biāo)系下的包括經(jīng)、締度和高程的坐標(biāo)信息、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)北京時(shí)間和 參與定位解算的衛(wèi)星顆數(shù)信息；電子羅盤(pán)提供設(shè)備在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)包括航向、橫滾和俯仰的 姿態(tài)信息。
[0040]步驟S203,信息融合處理器按照設(shè)定的顯示規(guī)則，將傳感器組件提供的探測(cè)信息 和計(jì)算得到的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，在目標(biāo)圖像的顯示界面上顯示。如圖3所示，為界面顯示 效果圖。
[0041]其中，設(shè)定的顯示規(guī)則為按照人眼視覺(jué)特性及操作習(xí)慣，并結(jié)合信息重要程度確 定的各探測(cè)信息在所述顯示界面上的顯示位置信息。
[0042]進(jìn)一步地，將所述傳感器組件提供的探測(cè)信息和計(jì)算得到的目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)信息， W漢字、數(shù)字和/或動(dòng)態(tài)圖形的方式在所述目標(biāo)圖像的顯示界面上顯示。
[0043]也就是說(shuō)，本發(fā)明將多種信息按照人眼視覺(jué)特性及操作習(xí)慣，并結(jié)合信息重要程 度，W漢字、數(shù)字和動(dòng)態(tài)圖形相結(jié)合的方式在界面中合理分布信息位置并同時(shí)顯示。
[0044]綜上可知，本發(fā)明解決了多傳感器信息融合在信息顯示上效率不高的問(wèn)題，避免 了傳統(tǒng)設(shè)備多傳感器信息不能一次性同時(shí)顯示在界面中，需要按鍵切換調(diào)用顯示的弊端， 方便操作人員快速獲取實(shí)時(shí)信息，提高了信息獲取效率，在稍縱即逝的戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)于提高作戰(zhàn) 效率意義重大。并且，本發(fā)明引入了人眼視覺(jué)對(duì)不同信息敏感程度的特性來(lái)進(jìn)行信息位置 分配顯示，在同一界面中顯示直接提高了用戶(hù)的信息獲取效率。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，本發(fā)明中的目標(biāo)定位功能有別于傳統(tǒng)的車(chē)載、機(jī) 載式遠(yuǎn)程定位方法，具有CGCS2000坐標(biāo)和BJ54坐標(biāo)系兩種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能。W嵌入式軟硬件 環(huán)境為平臺(tái)，結(jié)合手持設(shè)備低功耗、小型化和輕重量的技戰(zhàn)術(shù)要求，確保滿(mǎn)足復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境 下的遠(yuǎn)程定位功能需求。
[0046]具體的，目標(biāo)定位功能是手持偵察儀器的重要功能。通過(guò)在嵌入式平臺(tái)中處理多 傳感器信息，可W輸出自定位點(diǎn)（手持設(shè)備)和目標(biāo)點(diǎn)的兩套坐標(biāo)系坐標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)將位置信