1 海军驻南京地区航空军事代表室，南京，210012
2 中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京，210016
3 中国船舶重工集团公司第四五四厂, 重庆，404020
设计了一款新型船用电视跟踪仪系统。该系统的设计中，电视摄像机采用自主研制的宽动态透雾摄像机、宽动态图像传感器、模块化电视跟踪器，电视监视器为加固液晶屏。系统可以扩大探测距离、优化显示效果、简化操作流程和提高跟踪精度。在软件设计上本系统运用了自主研发的图像处理技术，使得电视跟踪仪系统具有更稳定、良好的图像采集、目标跟踪、综合显示、伺服控制等功能。此外，近红外/全光/可见光滤光镜组(工作波长0.4~1.1 μm)能够获得光谱各个波段的信息，可降低云雨和薄雾干扰。因此，该系统对于图像的跟踪、显示效果有较大的提高。
电视跟踪仪摄像机 电视跟踪器 电视监视器 TV tracker camera television tracker television monitor
电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
针对低能激光对电视制导跟踪波门实施视场内干扰时,传统的电视跟踪算法无法跟踪目标的问题,提出了一种基于结构相似度的粒子滤波相关跟踪算法。首先在粒子候选区域内进行直方图均衡化,提取出目标空间直方图,然后计算波门背景区域与目标的结构相似度,从图像质量上判断粒子滤波器的跟踪状态,建立抗干扰跟踪模式,跟踪目标。实验表明:该算法克服了干扰图像信噪比低和对比度动态范围窄的缺陷,实现了稳定跟踪目标,具有较强的鲁棒性。
电视跟踪 激光波门干扰 粒子滤波 结构相似度 TV tracking tracking gate jamming particle filter structural similarity
海军航空工程学院控制工程系， 山东 烟台 264001
针对红外电视跟踪器对导弹等高速运动目标跟踪实时性的要求和数据流量大、处理速度高的特点，设计了基于DSP+FPGA架构的电视跟踪器数据处理系统。该系统采用高速数字信号处理器TMS320DM642作为核心处理器完成目标的识别与跟踪，计算脱靶量信息; FPGA作为协处理器完成图像的采集和预处理。该系统能够完成对海面舰船目标和空中飞机目标的识别和跟踪，并与主控计算机实时传送脱靶量，提高了系统跟踪的稳定性。提出了一种基于像素灰度百分比的快速阈值分割算法，满足系统实时性的要求。实验证明该系统可靠性高，整体性能有较大提高。
光电测量 电视跟踪器 数据处理 photoelectrical measurement TV tracker data processing
东北电力大学自动化工程学院, 吉林 吉林 132012
针对电视跟踪系统存在的脱靶量现象所导致的不能直接进行目标运动参数预测及预测精度降低问题, 提出在测量方程中引入一不确定因子γ以表明系统存在测量延迟, 且由γ的概率来表示系统的延迟量。同时根据不敏卡尔曼滤波(UKF)原理, 给出带有测量延迟的非线性系统的状态估计计算方法(称其为测量延迟UKF算法)。并在电视跟踪伺服控制系统中对此算法进行仿真实验。实验结果证明此算法在电视跟踪等效复合控制系统中的有效性, 且实验结果也表明在测量方程中引入一不确定因子γ以表明系统存在测量延迟是有效可行的, 而且此算法可大幅度降低速度预测误差和跟踪误差。
电视跟踪 光电跟踪 测量延迟 不敏卡尔曼滤波 TV tracking photo-electrical tracking measurement delay UKF
1 海军驻哈尔滨汽轮机厂有限责任公司军事代表室， 黑龙江 哈尔滨 150046
2 中科院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
利用速率陀螺稳定运动基座上的测量系统是目前常采用的一种方法.不同安装方式的速率陀螺，其敏感轴上测到的角速度不同，从而决定了获取基座运动对测量系统的速度扰动量的计算方法.结合速率陀螺在船载地平式电视跟踪仪上的应用，归纳了速率陀螺的几种安装方式，并在实用中达到了预期的稳定效果.
电视跟踪仪 速率陀螺 视轴稳定 TV tracker rate gyroscopes optical axis stabilization
Author Affiliations
Abstract
Image Processing Department, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences, Changchun 1300332Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039
To cope with the occlusion and intersection between targets and the environment, location prediction is employed in the visual tracking system. Target trace is fitted by sliding subsection polynomials based on least absolute deviation (LAD) estimation, and the future location of target is predicted with the fitted trace. Experiment results show that the proposed location prediction algorithm based on LAD estimation has significant robustness advantages over least square (LS) estimation, and it is more effective than LS-based methods in visual tracking.
电视跟踪 最小偏差估计 预测跟踪 330.4150 Motion detection 100.0100 Image processing 120.0120 Instrumentation, measurement, and metrology 150.0150 Machine vision Chinese Optics Letters
2008, 6(1): 0135
1 海军航空工程学院,电子信息工程系,山东,烟台264000
2 中国科学技术大学,信息科学技术学院,安徽,合肥,230000
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,光电对抗部,吉林,长春,130033
电视跟踪系统通常采用速度、位置双闭环控制.前馈控制可以提高跟踪精度但无法实现;速度、加速度滞后补偿,跟踪精度提高有限.动态高型方法是在负反馈控制系统中增加若干积分环节以提高跟踪精度.随着目标速度的提高和光电跟踪设备自动化程度的提高,对电视跟踪器伺服系统的跟踪精度提出了越来越高的要求.本文创新性引出一种斜坡累加补偿方法,通过理论证明和仿真,指出它与动态高型技术高度相似,从而从新的角度解释了动态高型提高跟踪精度的机理,并为动态高型方法在工程上实现电视跟踪伺服系统的跟踪精度的提高提供了坚实的理论依据.
脱靶量 电视跟踪 电视跟踪器 动态高型 跟踪误差
1 中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 北京跟踪与通信技术研究所,北京,100094
4 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
由于电视跟踪器图像信号建立、图像处理等原因造成的延时和采样频率直接影响了电视跟踪伺服系统的性能.针对电视跟踪器对跟踪伺服系统影响进行探讨,给出测试电视跟踪器滞后时间常数的方法;针对电视延迟和零节保持环节造成的相位损失提出了补偿方法.经过插值外推补偿和零阶保持器补偿以后,系统的阶跃响应超调量减小约6%～9%,而稳定时间基本不变,改善了电视跟踪系统的动态性能.在实际工程应用中所述方法对于指导电视跟踪系统的伺服设计和拓展频带取得显著效果.
电视跟踪器 滞后时间测试 相位补偿
长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
为了提高电视跟踪系统的跟踪精度,提出了在不改变原有控制系统参数的基础上,根据系统的跟踪误差,在平稳跟踪阶段动态地并入积分环节,并且在跟踪误差较小时不去掉积分环节,从而构成高型系统的控制方法.实验表明,当积分增益K=2时,系统的最大跟踪误差为170″;当积分增益K= 4时,系统的最大跟踪误差为93″.
动态控制 电视跟踪系统 跟踪精度 积分
