一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其動態(tài)監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其動態(tài)監(jiān)測方法，該方法搭建一個動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在實時監(jiān)視同時對航拍數(shù)據(jù)分類標記，從而飛行任務完成后可快速完成興趣圖片的檢索、瀏覽及后處理，包括拼接與目標定位。它將飛行時的數(shù)據(jù)采集過程和飛行后的數(shù)據(jù)處理過程通過興趣標識關(guān)聯(lián)起來，極大地便利了航拍數(shù)據(jù)的快速檢索，同時，通過原始高分辨率圖片和尺寸壓縮圖片的互通策略，即保證了數(shù)據(jù)精簡處理的快速性，又保留了高分辨率細節(jié)信息的偵察應用價值。
【專利說明】一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其動態(tài)監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于情報、監(jiān)視與偵察領(lǐng)域，涉及一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其動態(tài)監(jiān)測方法。該系統(tǒng)在實時監(jiān)視同時對航拍數(shù)據(jù)分類標記，從而飛行任務完成后可快速完成興趣圖片的檢索、瀏覽及后處理，包括拼接與目標定位。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭和反恐維穩(wěn)中，情報、監(jiān)視與偵察(ISR)系統(tǒng)發(fā)揮了越來越重要的作用，它涵蓋空間偵察系統(tǒng)、新型無人偵察機、遠程預警機系統(tǒng)和防空反導一體化系統(tǒng)等四個方面。無人偵察機相比較衛(wèi)星偵察系統(tǒng)具備更高的靈活性和機動性，并且可實現(xiàn)更高分辨率對地觀測，受到了廣泛關(guān)注。對無人偵察機拍攝數(shù)據(jù)的快速處理直接決定了獲取信息的有效價值，充分發(fā)揮了無人機偵察的快速響應優(yōu)勢，已成為態(tài)勢感知、快速決策的迫切需求。
[0003]目前，無人機偵察數(shù)據(jù)的快速處理多停留在機載大容量數(shù)據(jù)存儲、地面服務器集群并行處理的軟硬件實現(xiàn)等方面，特別是對高分辨率大幅寬的航拍數(shù)據(jù)，高性能工作站往往成為快速數(shù)據(jù)處理的必需。即便擁有高性能的服務器集群，單從機載存儲器中讀取海量數(shù)據(jù)也是非常耗時的工作，由于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩個過程互不相干，完全隔離的處理模式不利于數(shù)據(jù)的快速檢索，要耗費大量時間；但將數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理均放在飛行任務執(zhí)行時，又大大增加了機載數(shù)據(jù)快速處理的硬件實現(xiàn)難度，對于無人機嚴格的功耗要求都提出了極大的挑戰(zhàn)。這些均成為制約無人機偵察系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測、快速響應能力的重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其動態(tài)監(jiān)測方法，將飛行時的數(shù)據(jù)采集過程和飛行后的數(shù)據(jù)處理過程通過興趣標識關(guān)聯(lián)起來，極大地便利了航拍數(shù)據(jù)的快速檢索，同時通過原始高分辨率圖片和尺寸壓縮圖片的互通策略，既保證了數(shù)據(jù)精簡處理的快速性，又保留了高分辨率細節(jié)信息的偵察應用價值。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括機載平臺和地面基站；機載平臺包括搭載云臺、機載主控、光學遙感器、數(shù)傳電臺、大容量存儲器和圖傳電臺；地面基站包括數(shù)傳電臺、圖傳電臺和地面工作站；光學遙感器安裝在搭載云臺上，機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域，光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；同時機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至地面基站；地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站；所述的地面工作站包括視頻顯示與標識模塊、快速瀏覽與拼接模塊和快速目標定位模塊；
[0006]視頻顯示與標識模塊接收視頻數(shù)據(jù)并顯示，同時視頻顯示與標識模塊接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并寫入標識文件；在標識文件中選取興趣視頻數(shù)據(jù)對應的存儲圖號并進行標記；
[0007]快速瀏覽與拼接模塊按照標識文件中標記的儲存圖號在大容量存儲器中檢索出興趣圖片，將檢索出的興趣圖片按照預設(shè)模式進行拼接；所述的預設(shè)模式包括巡航模式和全景模式，其中巡航模式指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，全景模式指飛行器定點懸停執(zhí)行監(jiān)視；
[0008]快速目標定位模塊在拼接好的圖片中選取興趣目標點，在拼接好的圖片和待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖中選取若干同名點，計算獲得拼接好的圖片到待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖的映射模型，根據(jù)映射模型獲得興趣目標點的地理位置。
[0009]一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測方法，步驟如下:
[0010]I)機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域；
[0011]2)光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；同時機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至地面基站；
[0012]3)地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站；
[0013]4)地面工作站接收視頻數(shù)據(jù)并顯示，同時地面工作站還接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并寫入標識文件；在標識文件中選取興趣視頻數(shù)據(jù)對應的存儲圖號并進行標記；
[0014]5)按照標識文件中標記的儲存圖號在大容量存儲器中檢索出興趣圖片，將檢索出的興趣圖片按照預設(shè)模式進行拼接；所述的預設(shè)模式包括巡航模式和全景模式，其中巡航模式是指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，全景模式是指飛行器定點懸停執(zhí)行監(jiān)視；
[0015]6)在拼接好的圖片中選取興趣目標點，在拼接好的圖片和待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖中選取若干同名點，計算獲得拼接好的圖片到待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖的映射模型，根據(jù)映射模型獲得興趣目標點的地理位置。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明在執(zhí)行實時動態(tài)監(jiān)測的同時，采用了興趣標識策略，自動生成標識文件，對航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號進行分類，從而在完成飛行任務之后，從存儲硬盤中可以迅速檢索到用戶所關(guān)心的航拍影像數(shù)據(jù)，節(jié)省了在海量圖像數(shù)據(jù)中進行興趣檢索的工作量，更有利于實現(xiàn)快速響應和決策；
[0018](2)本發(fā)明在執(zhí)行飛行任務時，不僅獲得下傳的視頻數(shù)據(jù)，還以標識文件的形式對興趣區(qū)域進行記錄，而且標識文件的生成僅在地面站中進行，并不會上傳干預機載設(shè)備的工作，比在機載處理器中生成標識文件更安全可靠，還少了通信延遲帶來的誤差；[0019](3)本發(fā)明為了滿足快速響應的要求，將原始航拍圖片先經(jīng)過適當?shù)某叽鐗嚎s，再進行復雜的圖像處理操作，如航拍圖片拼接、全景拼接等，但為了盡可能利用原始圖片的高分辨率，這里采用了一種尺寸壓縮圖片和原始圖片互通的策略，在粗糙的壓縮圖片處理結(jié)果中可以迅速檢索到任意一點所對應的原始圖片數(shù)據(jù)，從而完成高分辨率的圖像處理任務，如高分辨率原始圖片的目標點定位。這種互通策略，可以兼顧圖像的快速處理和高分辨率獲取，在提升數(shù)據(jù)處理速度的同時，保有了高分辨率原始數(shù)據(jù)的處理價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明視頻顯示與標識模塊工作流程圖；
[0022]圖3為標識文件記錄單元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明快速瀏覽與拼接模塊工作流程圖；
[0024]圖5為本發(fā)明快速目標定位模塊工作流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述:
[0026]本發(fā)明提出了一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組成如圖1所示為本發(fā)明一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)分成機載平臺和地面基站兩部分，機載平臺除了常規(guī)的供電模塊、電源管理模塊、飛行導航相關(guān)模塊外，與任務載荷相關(guān)的模塊包括:搭載云臺、機載主控、光學遙感器、數(shù)傳電臺、大容量存儲器和圖傳電臺；地面基站與任務載荷相關(guān)的模塊包括:兩個電臺分別對應機載平臺上的電臺；地面工作站是一個綜合處理平臺，下傳的視頻、拍攝時的位置與姿態(tài)信息、飛行任務結(jié)束后的航拍圖片均在此平臺上進行處理。
[0027]光學遙感器安裝在搭載云臺上，機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域，光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；同時機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至地面基站；地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站。
[0028]為了實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視的快速響應，根據(jù)信息處理實時性及任務目的需求，此平臺上有三個模塊:視頻顯示與標識模塊、快速瀏覽與拼接模塊、快速目標定位模塊。
[0029](一)、視頻顯示與標識模塊
[0030]視頻顯示與標識模塊是與飛機飛行同步的實時處理模塊，實時顯示遙感器拍攝的視頻并記錄標識，圖2為視頻顯示與標識模塊工作流程示意圖。紅框內(nèi)灰色區(qū)域為模塊人工交互界面布局示意圖。這里支持兩種監(jiān)視模式，巡航模式和全景模式，前者是指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，后者指飛行器如飛艇或直升機定點懸停執(zhí)行監(jiān)視?？梢愿鶕?jù)實際任務情況，選擇單一監(jiān)視模式，或混合模式。[0031]從圖傳電臺輸出的模擬視頻信號經(jīng)過圖像采集卡變成數(shù)字信號，調(diào)用采集卡開發(fā)包的函數(shù)可以方便的將視頻圖像顯示在界面的視頻顯示窗口。從數(shù)傳電臺得到的位置、姿態(tài)數(shù)據(jù)以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號經(jīng)串口讀入，將實時更新拍攝示意圖窗口、視角覆蓋窗口、地圖顯示窗口，以及標識文件寫入單元。拍攝示意圖窗口實時反映了在三維空間下的拍攝角度。視角覆蓋窗口是特別針對全景監(jiān)視模式定義的，反映了定點拍攝時在空間360度全視角范圍內(nèi)拍攝角度的覆蓋情況。它會顯示此定點拍攝圖片是否足以覆蓋全視場角，完成全景圖的拼接，如果不滿足，哪些視角區(qū)域還有空缺，可以人為控制搭載云臺對此視角區(qū)域進行補拍。地圖顯示窗口將更新當前位置在地圖上的顯示。標記文件寫入單元記錄實時下傳的位置、姿態(tài)數(shù)據(jù)、航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號和興趣模式標識。機載主控在拍攝并存儲每幀圖片時就把該圖片在大容量存儲器中的存儲圖號和GPS位置、POS姿態(tài)數(shù)據(jù)打包為一個單元通過電臺下傳并寫入標識文件，即使無線鏈路由于某種不明原因中斷，也不會出現(xiàn)GPS、POS和圖片對不上的情況。圖3所示為標識文件記錄單元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]記錄單元由左至右依次為:A為興趣標識位，占I個bit，若為興趣關(guān)注圖片標記為I，否則標記為O ;B為監(jiān)視模式標記位，占I個bit，若為全景監(jiān)視模式時標記為I，若為巡航監(jiān)視模式時標記為O ;C為興趣標識模式位，可自定義16種興趣模式，例如行人、車輛、房屋、道路等等；D SGPS位置信息位，分別記錄了此幀圖片拍攝位置的經(jīng)緯度信息；E SPOS姿態(tài)信息位，分別記錄了拍攝時三個方向的角度信息；F為航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號。
[0033]當用戶在視頻顯示窗口觀察到興趣區(qū)時，打開興趣標識后，標識文件寫入的記錄單元的A全部置1，當關(guān)閉興趣標識后，此刻之后記錄單元的A全部置O。當打開興趣標識后，會自動彈出興趣標識模式的選擇窗口，可以選擇一個或多個感興趣模式，此刻之后，記錄單元的C隨之更新。當完成整個飛行任務時，完成寫入，自動生成標識文件。
[0034](二 )、快速瀏覽與拼接模塊
[0035]快速瀏覽與拼接模塊是完成飛行任務后即拿到所有拍攝航拍圖片后執(zhí)行快速瀏覽和拼接的模塊，圖4為快速瀏覽與拼接模塊工作流程示意圖。紅框內(nèi)灰色區(qū)域為模塊人工交互界面布局示意圖。這里支持兩種監(jiān)視模式下的圖像瀏覽與拼接，分別生成巡航拼接圖片類和全景拼接圖片類。類里面除了拼接圖片外，還包括了生成拼接圖的原圖在大容量存儲器中的存儲圖號，尺寸壓縮比，拼接過程中間處理結(jié)果如計算得到的原圖之間相對位置關(guān)系，各原圖四個角點在拼接圖上的位置。
[0036]完成飛行任務后，讀入標識文件，根據(jù)記錄單元標識位A和B，由它們的時空連續(xù)性，將所有的航拍圖片按時間順序分成若干處理群，例如巡航拼接處理群和全景拼接處理群，并將其列在興趣標記處理群列表中。同時將每個群所在的地理位置顯示在地圖上，用戶可以手動在列表中或地圖上選擇待處理的群。根據(jù)記錄單元標識位F可以從硬盤中檢索到拍攝的原始圖片，并開辟足夠的內(nèi)存空間。為了滿足快速響應的要求，原始的高分辨率圖片按一定的尺寸比例進行縮小，再進行拼接處理?？焖贋g覽實現(xiàn)縮小圖片的縮略圖顯示，并支持對應原始圖片的顯示。
[0037]拼接過程采用成熟的航拍圖片拼接方法和全景圖拼接方法分別生成巡航拼接圖片類文件和全景拼接圖片類文件。由于各圖片間的相互位置關(guān)系是拼接的中間過程，各圖片四個角點在拼接圖中的位置也可以求解得到，從而可以確定都是哪些圖片確定了拼接圖中某個像素。用戶選擇拼接圖片上任意一點，都會顯示生成該點的所有相關(guān)圖片，對某個關(guān)心的圖片，可以切換到未縮小的原始圖片，觀察局部細節(jié)。
[0038](三)、快速目標定位模塊
[0039]快速目標定位模塊可以對常規(guī)圖片、拼接后的巡航拼接圖片類文件和全景拼接圖片類文件進行目標快速定位，圖5為快速目標定位模塊工作流程示意圖。紅框內(nèi)灰色區(qū)域為模塊人工交互界面布局示意圖。整個定位算法基本思路是:通過航拍圖片和衛(wèi)星影像地圖的同名點，求解衛(wèi)星影像與航拍圖片間的映射關(guān)系，則航拍圖片上的任意目標點均可通過映射關(guān)系映射到地圖上，得到目標所在的地理位置。定位模式選擇窗口提供不同的映射模型，如單應陣變換模型、投影變換模型等。
[0040]選擇了定位模式后，可以選擇單張或批量打開待定位的圖片(常規(guī)圖片或巡航拼接圖片類文件或全景拼接圖片類文件)，若批量打開巡航拼接圖片類文件和全景拼接圖片類文件時，自動在地圖上標注上所有興趣標識點，并更新興趣標識處理群列表，其過程如快速瀏覽與拼接模塊。用戶可以在地圖或列表中選擇待定位的單張，若按航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號自動檢索不到原始圖片，會提示用戶手工選擇原始圖片。單張圖片會在窗口中顯示出來，無論是選擇圖片上某點作為同名點還是目標點，均可以自動切換到包括該點的原始圖片，并在細節(jié)展示窗口中進一步選擇。可以選擇自動/半自動/手工配準方式實現(xiàn)航拍圖片和衛(wèi)星影像的同名點配準。由于同名點和目標點都是基于原始大圖數(shù)據(jù)選擇的，充分利用了原始圖片高分辨率的特點，所以定位精度不會因為打開的是經(jīng)過尺寸縮減的拼接圖片而有所降低。選擇同名點后，就可以解算映射模型，用戶指定目標點后，通過定位解算便得到其真實地理坐標，并標記在地圖上。
[0041]本發(fā)明提出了一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測方法，步驟如下:
[0042]I)機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域。
[0043]2)光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；同時機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至
地面基站。
[0044]3)地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站。
[0045]4)地面工作站接收視頻數(shù)據(jù)并顯示，同時地面工作站還接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并寫入標識文件；在標識文件中選取興趣視頻數(shù)據(jù)對應的存儲圖號并進行標記。
[0046]標識文件記錄單元由左至右依次為:A為興趣標識位，占I個bit，若為興趣關(guān)注圖片標記為I，否則標記為O ;B為監(jiān)視模式標記位，占I個bit，若為全景監(jiān)視模式時標記為I，若為巡航監(jiān)視模式時標記為O ;C為興趣標識模式位，可自定義16種興趣模式，例如行人、車輛、房屋、道路等等；D*GPS位置信息位，分別記錄了此幀圖片拍攝位置的經(jīng)緯度信息；E為POS姿態(tài)信息位，分別記錄了拍攝時三個方向的角度信息；F為航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號。
[0047]當用戶通過視頻觀察到興趣區(qū)時，打開興趣標識后，記錄單元的A全部置1，當關(guān)閉興趣標識后，此刻之后記錄單元的A全部置O。當打開興趣標識后，會自動彈出興趣標識模式的選擇窗口，可以選擇一個或多個感興趣模式，此刻之后，記錄單元的C隨之更新。當完成整個飛行任務時，完成寫入，自動生成標識文件。
[0048]5)按照標識文件中標記的儲存圖號在大容量存儲器中檢索出興趣圖片，將檢索出的興趣圖片按照預設(shè)模式進行拼接；所述的預設(shè)模式包括巡航模式和全景模式，其中巡航模式是指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，全景模式是指飛行器定點懸停執(zhí)行監(jiān)視。
[0049]完成飛行任務后，讀入標識文件，根據(jù)記錄單元標識位A和B，由它們的時空連續(xù)性，將所有的航拍圖片按時間順序分成若干處理群，例如巡航拼接處理群和全景拼接處理群。選擇某待處理的群，根據(jù)記錄單元標識位F可以從硬盤中檢索到拍攝的原始圖片，并開辟足夠的內(nèi)存空間。為了滿足快速響應的要求，原始的高分辨率圖片按一定的尺寸比例進行縮小，再進行拼接處理?？焖贋g覽實現(xiàn)縮小圖片的縮略圖顯示，并支持對應原始圖片的顯
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[0050]拼接過程采用成熟的航拍圖片拼接方法和全景圖拼接方法分別生成巡航拼接圖片類和全景拼接圖片類文件。用戶選擇拼接圖片上任意一點，都會顯示生成該點的所有相關(guān)圖片，對某個關(guān)心的圖片，可以切換到未縮小的原始圖片，觀察局部細節(jié)。
[0051]6)在拼接好的圖片中選取興趣目標點，在拼接好的圖片和待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖中選取若干同名點，計算獲得拼接好的圖片到待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖的映射模型，根據(jù)映射模型獲得興趣目標點的地理位置。
[0052]可以選擇單張或批量打開待定位的圖片(常規(guī)圖片或巡航拼接圖片類文件或全景拼接圖片類文件)，單張圖片會在窗口中顯示出來，無論是選擇圖片上某點作為同名點還是目標點，均可以自動切換到包括該點的原始圖片，并在細節(jié)展示窗口中進一步選擇。由于同名點和目標點都是基于原始大圖數(shù)據(jù)選擇的，充分利用了原始圖片高分辨率的特點，所以定位精度不會因為打開的是經(jīng)過尺寸縮減的拼接圖片而有所降低。選擇同名點后，就可以解算映射模型，用戶指定目標點后，通過定位解算便得到其真實地理坐標。
[0053]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0054]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括機載平臺和地面基站；機載平臺包括搭載云臺、機載主控、光學遙感器、數(shù)傳電臺、大容量存儲器和圖傳電臺；地面基站包括數(shù)傳電臺、圖傳電臺和地面工作站；光學遙感器安裝在搭載云臺上，機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域，光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；同時機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至地面 基站；地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站；所述的地面工作站包括視頻顯示與標識模塊、快速瀏覽與拼接模塊和快速目標定位模塊； 視頻顯示與標識模塊接收視頻數(shù)據(jù)并顯示，同時視頻顯示與標識模塊接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并寫入標識文件；在標識文件中選取興趣視頻數(shù)據(jù)對應的存儲圖號并進行標記； 快速瀏覽與拼接模塊按照標識文件中標記的儲存圖號在大容量存儲器中檢索出興趣圖片，將檢索出的興趣圖片按照預設(shè)模式進行拼接；所述的預設(shè)模式包括巡航模式和全景模式，其中巡航模式指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，全景模式指飛行器定點懸停執(zhí)行監(jiān)視； 快速目標定位模塊在拼接好的圖片中選取興趣目標點，在拼接好的圖片和待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖中選取若干同名點，計算獲得拼接好的圖片到待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖的映射模型，根據(jù)映射模型獲得興趣目標點的地理位置。
2.一種空中快速響應動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于步驟如下: 1)機載主控控制搭載云臺旋轉(zhuǎn)對準待監(jiān)測區(qū)域； 2)光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域?qū)崟r拍攝視頻數(shù)據(jù)，并通過圖傳電臺傳送至地面基站；機載主控根據(jù)預設(shè)幀頻控制光學遙感器對待監(jiān)測區(qū)域進行高分辨率航拍圖片采集，采集得到的圖片存儲在大容量存儲器內(nèi)；同時機載主控將航拍圖片采集時刻飛行器的位置信息、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號通過數(shù)傳電臺下傳至地面基站; 3)地面基站通過圖傳電臺接收視頻數(shù)據(jù)并送至地面工作站，通過數(shù)傳電臺接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并送至地面工作站； 4)地面工作站接收視頻數(shù)據(jù)并顯示，同時地面工作站還接收航拍圖片采集時刻飛行器的位置、搭載云臺的狀態(tài)信息以及航拍圖片在大容量存儲器中的存儲圖號并寫入標識文件；在標識文件中選取興趣視頻數(shù)據(jù)對應的存儲圖號并進行標記； 5)按照標識文件中標記的儲存圖號在大容量存儲器中檢索出興趣圖片，將檢索出的興趣圖片按照預設(shè)模式進行拼接；所述的預設(shè)模式包括巡航模式和全景模式，其中巡航模式是指飛行器以一定的速度向前飛行執(zhí)行監(jiān)視，全景模式是指飛行器定點懸停執(zhí)行監(jiān)視； 6)在拼接好的圖片中選取興趣目標點，在拼接好的圖片和待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖中選取若干同名點，計算獲得拼接好的圖片到待監(jiān)測區(qū)域的衛(wèi)星影像地圖的映射模型，根據(jù)映射模型獲得興趣目標點的地理位置。
【文檔編號】G06F17/30GK103942273SQ201410120512
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】張春曉, 吳春楠, 宋立國, 文高進, 林招榮, 王洪民, 尚志鳴, 姚毅剛, 安超 申請人:北京空間機電研究所