仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统及其方法与流程

技术特征：
1.一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：其包括机械结构和控制系统两部分；机械结构包括两个定焦工业相机组，模拟鹰眼视觉系统的眼球部分，负责采集图像；二自由度云台，模拟鹰眼视觉系统中的肌肉运动部分，负责运动转动摄像头；所述的控制系统包括图像处理单元、舵机控制单元和电源单元；所述电源单元为整个硬件系统提供电源，图像处理单元负责采集多路的工业相机图像，并进行相应的处理，根据处理结果，对舵机控制单元输出控制指令；舵机控制单元从图像处理单元接收控制信号，控制二自由度云台中的三个舵机将仿鹰眼光学结构部分对准疑似目标物，所述的三个舵机为两个控制俯仰运动的舵机及一个控制旋转运动的舵机；其中，所述的每个定焦工业相机组包含两个相机，即共四个定焦工业相机均位于所述的二自由度云台上，两个定焦相机组平行分布于两侧，每个定焦相机组由一个长焦定焦工业相机和一个短焦定焦工业相机构成，采用共光轴设计；两定焦工业相机组采用两侧对称固定的安装方式，定焦相机组采用固定的短焦镜头形成较大的视场范围，两个长焦工业相机位于中间区域，形成双目视场范围，从而形成双目视觉结构；其中，所述二自由度云台控制目标检测系统整体俯仰和转向操作；所有相机通过信号线与控制系统的图像处理单元相连，采集的多路图像经过图像处理单元处理，图像处理单元可根据用户需求进行功能设计，完成特定的视觉处理任务，并通过控制系统对二自由度云台结构下发指令，进而对镜头光轴方向进行控制，从而切换到检测的合适视场。2.根据权利要求1所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：所述的二自由度云台，是目标检测系统整体进行俯仰和转向操作的执行机构，由平台上片、平台下片、云台旋转片、俯仰伺服系统及底座构成，二自由度云台带动固定于平台上片的定焦工业相机组执行俯仰和转向操作，平台上片通过桥形固定件及桥形支撑件与平台下层相连。3.根据权利要求2所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：所述俯仰伺服系统包括控制俯仰运动的舵机，摇臂和摇杆，两个控制俯仰运动的舵机对称固定于平台下片下方，摇臂通过摇臂的中心安装孔与所述控制俯仰运动的舵机固定，摇臂为哑铃形碳纤板结构，摇杆对称安装在摇臂的两端，俯仰伺服系统控制固定于平台上片的定焦工业相机组进行俯仰运动。4.根据权利要求2所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：底座为圆筒状结构，控制旋转运动的舵机固定于圆筒状底座内，云台旋转片为圆形碳纤板制成，位于底座上方，云台旋转片中心与控制旋转运动的舵机固定。5.根据权利要求2所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：所述的云台旋转片由底座中控制旋转运动的舵机控制，进行转向运动；平台下片和云台旋转片之间通过连接杆进行固定连接。6.根据权利要求2所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：所述的平台上片、平台下片、云台旋转片均采用碳钎维板制作而成，平台上片下片均为圆角矩形。7.根据权利要求1所述的一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统，其特征在于：所述图像处理单元可对获取的多路图像进行整合输出，根据用户配置，可将多路图像整合成
一个大场景图像用于人机交互功能，用户可以通过图像处理单元的视频输出接口和网络接口进行图像显示和远程访问。8.一种应用权利要求1-6所述的系统进行目标检测方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)图像处理单元控制镜头采集通道的开关，关闭对长焦镜头采集图像通道，仅收集处理两短焦镜头采集的图像，进入大场景模式，两侧短焦定焦工业相机形成两侧视场，从而两个视场拼接为一个大视场，用于大场景的实时监控，此时针对的目标为距离较远的目标，采集的图像经过图像处理单元处理后，采用显著性计算检测场景中的可疑目标；(2)当场景中发现可疑目标后，利用标定相关数据，计算可疑目标在大场景中的图像坐标，进而计算可疑目标相对于整体平台中心的方位参数，舵机控制单元根据疑似目标的方位参数控制二自由度云台中的两个舵机，将一侧的定焦相机组对准可疑目标，使得疑似目标位于视场正中央；(3)通过图像处理单元控制镜头采集通道的开关，切换采集处理上述步骤中长焦镜头通道，进入目标精细检测模式，对目标进行进一步的精细分析，采集疑似目标高分辨率图像，通过视觉算法检测疑似目标是否为真实目标。

技术总结
本发明公开一种仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统及其方法，它分为机械结构和控制系统两部分；机械结构包括对称分布的两个定焦工业相机组，每个定焦工业相机组中包含一个长焦定焦工业相机和一个短焦定焦工业相机，二自由度云台；控制系统包括图像处理单元和舵机控制单元，图像处理单元负责采集和处理多路的工业相机图像；舵机控制单元从图像处理单元接收控制信号，用于控制二自由度云台中的舵机；二自由度云台控制整体进行俯仰和转向操作。本发明采用仿鹰眼强视力智能感知的目标检测系统装置，可以使系统同时具有大视场和分辨率变换的功能，便于大范围的对可疑目标的检测和定位，以及对目标进行高分辨率的分析和测量。以及对目标进行高分辨率的分析和测量。以及对目标进行高分辨率的分析和测量。


技术研发人员：段海滨 胡爽 邓亦敏 魏晨
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/1