(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211276468.4 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 中国工程物理研究院应用电子学研 究所 地址 621900 四川省绵阳市游仙区绵山路 64号919-1015信箱 (72)发明人 孙会　王智涌　游安清　潘文武　 田俊林　魏星斌　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 于晶晶 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/521(2017.01) G06T 7/70(2017.01)G06T 5/50(2006.01) (54)发明名称 一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方 法及跟瞄装置 (57)摘要 本发明涉及一种基于闭环跟瞄的实时动态 对准测量方法及跟瞄装置， 属于光电跟踪技术领 域， 利用图像获取设备实时获取目标的融合图 像， 提取目标在所述融合图像中的质心位置并计 算脱靶量， 基于所述脱靶量控制二维云台转动， 实时初步跟瞄目标， 利用测距设备 实时获取目标 至二维云台的距离， 基于所述距离调整所述图像 获取设备的焦距， 重复上述步骤， 实时精准跟瞄 目标， 本发 明通过图像获取设备以及测距设备实 现对目标的成像探测与跟瞄， 在图像闭环跟瞄的 基础上， 实现实时、 精确对准目标， 保证空对地打 靶的垂直入射。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115359048 A 2022.11.18 CN 115359048 A 1.一种基于闭环 跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S100、 利用图像获取设备实时获取目标的融合图像， 提取目标在所述融合图像中的质 心位置并计算脱靶量； S200、 基于所述脱靶量控制二维云台转动， 实时初步跟瞄目标； S300、 利用测距设备实时获取目标至二维云台的距离， 基于所述距离调整所述 图像获 取设备的焦距， 重复步骤S10 0至步骤S20 0， 实时精准跟瞄目标。 2.根据权利要求1所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 步 骤S100中， 所述脱靶量为目标在融合图像中的质心位置与融合图像中心的距离偏差， 利用 图像设备获取目标的融合图像， 具体为： 通过红外相机获取目标的红外 图像， 通过可见光相机获取目标的可见光图像， 将所述 红外图像以及所述可 见光图像融合形成融合图像。 3.根据权利要求1所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 步 骤S200中， 根据脱靶量控制二维云台转动， 具体为： 脱靶量与二维云台转动角度之间的转换关系为： ； 表示脱靶量在x轴、 y轴的分量， 单位为像素， 表示每像素代表的角度， 单位为 度/像素， 为二维云台每转动角度对应的转动步长， 单位为步/度， 为由 转 换成的二维云台转动的方位角度、 俯仰角度， 为由 转换成的二维云台转动的 步数。 4.根据权利要求3所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 在 步骤S300之后， 还包括利用目标至二维云台的距离、 二维云台的观测方位角度以及观测俯 仰角度， 解算 目标在三维空间中的实时的坐标位置， 实时的坐标位置随时间变化形成目标 的三维轨 迹； 所述坐标位置的计算公式如下： ； R表示目标至二维云台的距离， 单位为米， A为二维云台的观测方位角度， E为二维云台 的观测俯仰角度， 单位 为度， 为目标的实时的坐标位置 。 5.根据权利要求1所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 在 步骤S100之前， 还 包括光轴调平， 具体为： 调整所述 二维云台的姿态， 使所述图像获取设备、 所述测距设备的光轴处于水平状态； 在所述二维云台上 取观测点， 确定所述观测点的法线； 依据所述图像获取设备、 所述测距设备以及所述观测点之间的实 际位置关系， 在标记 板上做对应标记形成标记点， 并将所述标记板 置于所述二维云台的正前 方；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115359048 A 2调节所述图像获取设备的姿态， 使标记板上代表图像获取设备的标记点移到至所述图 像获取设备的视场中心； 在标记板上代表测距设备的标记点前方放置辅助物， 晃动辅助物， 观测所述测距设备 的读数变化以判断测距光的落点， 调节所述测距设备 的姿态， 使测距光的落点与标记板上 代表测距设备的标记点重合。 6.根据权利要求5所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 确 定所述观测点的法线， 具体为： 在所述观测点处放置平面反射镜， 利用光源向所述平面反射镜的中心照射测试光束， 调整所述光源的位置以及姿态， 促使经所述平面反射镜反射的测试光束传输至所述光源， 标记平面反射镜的中心位置以及光源位置并用直线连接作为所述观测点的法线。 7.根据权利要求5所述的一种基于闭环跟瞄的实时动态对准测量方法， 其特征在于， 所 述标记板的板面垂直于观测点的法线， 将标记板上代 表观测点的标记点置 于光源位置 。 8.一种跟瞄装置， 其特征在于， 包括二维云台、 图像获取设备以及测距设备， 所述二维 云台自带旋转角度以及俯仰角度调节功能， 且所述二 维云台带动所述图像获取设备以及所 述测距设备转动； 所述图像获取设备用于获取目标的融合图像， 提取目标在所述融合图像中的质心位置 并计算脱靶量， 所述二维平台基于所述脱靶量转动， 所述测距设备用于获取目标至所述二 维云台的距离， 所述图像获取设备基于所述距离调整其焦距。 9.根据权利要求8所述的一种跟瞄装置， 其特征在于， 所述图像获取设备以及所述测距 设备通过上安装板与所述二 维云台连接， 且所述二维云台与所述上安装板之间设有倾角调 节块， 所述 倾角调节块的顶部为 斜面， 且所述上安装板与所述 斜面连接。 10.根据权利要求9所述的一种跟瞄装置， 其特征在于， 所述上安装板上设有测量靶， 所 述测量靶、 所述图像获取设备以及所述测距设备的光轴相平行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115359048 A 3