申请/专利权人：武汉科技大学

申请日：2020-12-03

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN112435298B

主分类号：G06T7/73

分类号：G06T7/73;G06F17/13

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.22#著录事项变更;2021.03.19#实质审查的生效;2021.03.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于图像处理和单目视觉的射流闭环控制方法，包括：S1、获取视频帧，对目标船舶进行跟踪；S2、通过空间坐标转换，计算目标船舶与摄像机之间的距离；S3、根据水炮和摄像头的相对位置，计算水炮水平偏转角；S4、通过质点运动规律建立射流轨迹模型，计算水炮俯仰角；S5、对射流落点进行识别，计算射流落点与目标船舶所在目标框的偏差，根据射流落点判断是否打中目标船舶；S6、若未打中目标船舶，则根据射流落点位置设置提前运动角度以对射流的水平偏转角和俯仰角二次调整，并返回步骤S5继续。该方法通过三角几何模型对水炮的水平偏转角计算，将质点运动规律的射流轨迹定位方式与计算机视觉的调整结合在一起，形成对射流的闭环控制。

主权项：1.一种基于图像处理和单目视觉的射流闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取视频帧，对目标船舶进行跟踪，在目标船舶跟踪过程中，摄像机中心始终瞄准目标船舶中心，设目标船舶处于目标框中，所述目标框为矩形框；S2、通过空间坐标转换，计算目标船舶与摄像机之间的距离；S3、根据水炮和摄像头的相对位置，计算水炮的水平偏转角；所述步骤S3具体包括如下：已知摄像机水平偏转角和俯仰角，以及摄像机安装高度和相对水炮的位置偏移量；以摄像机与地面的垂直投影作为坐标原点，建立空间坐标系，其中，Ax1,y1,z1、Bx2,y2,z2、Cx3,y3,z3分别表示摄像机、射流起始点、目标船舶在空间坐标系中位置，η和γ分别为摄像机对准目标船舶中心位置需要的水平偏移角和竖直俯仰角，θ和β分别为水炮打击目标船舶的初始水平偏移角和水炮垂直定位目标船舶与y轴方向的夹角；摄像机与射流起始点之间的水平偏移量为： 已知摄像机相对目标船舶的高度AO和水炮相对目标船舶的高度BB′，根据三角几何原理，可得： 可知目标船舶距离水炮在x轴、y轴上面的分量距离为： 根据三角几何原理可得： 故水炮打击目标船舶需要的水平偏转角为： 其中，h1指水炮的安装高度；S4、通过质点运动规律建立射流轨迹模型，计算水炮的俯仰角；S5、通过图像处理技术对射流落点进行识别，计算射流落点与目标船舶所在的目标框的偏差，根据射流落点判断是否打中目标船舶；S6、若打中目标船舶，则继续获取下一帧视频；若未打中目标船舶，则根据射流落点位置设置提前运动角度以对射流的水平偏转角和俯仰角二次调整，并返回步骤S5继续。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉科技大学 基于图像处理和单目视觉的射流闭环控制方法

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