一种基于光学观测的雷电定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及雷电定位问题，特别涉及一种基于光学观测的雷电定位装置。
【背景技术】
[0002]雷电是当今时代的一大公害，特别是对油库、航天发射中心、机场、景区等重点目标区域的安全构成很大威胁，每年都因雷灾造成重大损失。据统计，每年我国因雷击造成的经济损失达数亿元。雷击点位置的确定对于事故分析、雷电防护效果评估等都具有重要意义。目前雷击点定位常用的方法为时差法、定向法或时差定向综合法等，可以对大范围的雷电进行定位，国内已布设覆盖全国范围的雷电定位网，但现有的雷电定位网存在定位精度低的问题，往往定位误差超过1km，无法满足重要目标区域的雷电定位要求。此外，目前还有利用VHF宽带干涉雷电通道定位技术，该技术可获取雷电通道位置，但该方法进行定位时，对数据的采样率要求高，需处理的数据量大，很难实现实时雷电定位，业务观测工程化难度大。
[0003]光学观测是雷电观测的一个重要方面，常用的雷电光学观测有卫星雷电光学观测和雷电通道高速摄像光学观测，前者可监测大范围的雷电信息，后者关注雷电放电过程。
[0004]而且对于油库、航天发射中心等重要目标区域的小范围雷电定位，要求定位具有实时性和高精度，方便事故的分析和防护手段的效果评估。
【实用新型内容】:
[0005]本实用新型的目的在于:克服现有雷电定位方法装置精度低，难以保障小范围的重要目标区域的缺点，提供一种定位精度较高、具有较好实时处理能力、基于光学观测的雷电定位装置，解决小区域高精度雷击点实时定位问题。
[0006]为达成上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下:一种基于光学观测的雷电定位装置，其包括:至少两台摄像机、用于支撑相应摄像机并允许摄像机有不同位姿状态的多个支撑架、与所述摄像机均电性相连并处理实时图像的定位处理机、以及向摄像机提供标定图像的标定板。
[0007]优选地，所述摄像机设置在具有一定间距的同一基线上，并与定位处理机相连。
[0008]优选地，所述摄像机和定位处理机通过USB线或网线进行相连，且定位处理机为计算机或单片机，所述摄像机为具有与计算机实时通信的工业摄像机。
[0009]优选地，所述间距大于I米小于10米。
[0010]本实用新型的优点在于:本实用新型能够实时完成监测区域的雷电定位，定位精度较目前的雷电定位方法有大幅提高，可用于有雷电点精确定位需要的场合，可进行约20km范围内雷电的定位。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型中拍摄雷电通道的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型中拍摄标定板的结构示意图。
[0013]具体实施方法:
[0014]实施例:如图1-2所示，本实用新型提供一种基于光学观测的雷电定位装置的实施例，其包括:至少两台摄像机、用于支撑相应摄像机并允许摄像机有不同位姿状态的多个支撑架、与所述摄像机均电性相连并处理实时图像的定位处理机、以及向摄像机提供标定图像的标定板。摄像机和定位处理机在同一基线上。摄像机和定位处理机通过USB或网线等数据线进行相连，且定位处理机为计算机或单片机，所述摄像机为具有与计算机实时通信的工业摄像机。本实施例具体以双目定位进行说明，来实现本发明目的。摄像机能与定位处理机实时传输图像数据，将两台摄像机分布安装在支撑架上，按1m以内的距离架设，摄像机镜头朝向监测区域，将两台摄像机分别通过数据线与定位处理机相连。
[0015]使用时，具体步骤如下:
[0016]步骤1:进行摄像机双目标定，将摄像机镜头焦距设置为最远状态，将标定板放置在两台摄像机视野范围内并调整不同姿态，两台摄像机同时拍不同姿态下的摄标定板图像，利用同时拍摄的多张标定板图像，标定出摄像机的内参数(摄像机固有参数)和外参数(相对位姿)。
[0017]步骤2:摄像机对雷电监测区域进行连续拍摄，通过定位处理机来对所拍摄的图像进行处理，一旦有雷电发生，开始连续记录存储I?2s(雷电的持续时间在此范围内)内图像帧，无雷电图像可不存储。
[0018]步骤3:定位处理机对图像进行雷电通道识别，当两台摄像机都拍摄到同一雷电通道时，进行两台摄像机的雷电通道的匹配并对雷电通道进行定位。
[0019]本实用新型是基于机器视觉技术来进行雷电定位，能够快速准确地实时获取小区域内的雷击点，其定位精度较目前常规雷电定位装置有大幅提高。机器视觉技术在工业上应用广泛，其应用之一为目标定位，通过摄像机获取测量目标图像，经图像匹配、双目(多目)定位算法处理，可获取目标的三维坐标，具有实时性、精度高的特点。
[0020]本实用新型可用于:城市雷电定位、航空航天基地的雷电定位、石油化工园区雷电定位、油田和储油罐区雷电定位、重要军事设施区域雷电定位和旅游风景区等小区域的雷电定位。
[0021]当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于光学观测的雷电定位装置，其特征在于其包括:至少两台摄像机、用于支撑相应摄像机并允许摄像机有不同位姿状态的多个支撑架、与所述摄像机均电性相连并处理实时图像的定位处理机、以及向摄像机提供标定图像的标定板。2.根据权利要求1所述的一种基于光学观测的雷电定位装置，其特征在于:所述摄像机设置在具有一定间距的同一基线上，并与定位处理机相连。3.根据权利要求2所述的一种基于光学观测的雷电定位装置，其特征在于:所述摄像机和定位处理机通过USB线或网线进行相连，且定位处理机为计算机或单片机，所述摄像机为具有与计算机实时通信的工业摄像机。4.根据权利要求2所述的一种基于光学观测的雷电定位装置，其特征在于:所述间距大于I米小于10米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于光学观测的雷电定位装置，其包括：至少两台摄像机、用于支撑相应摄像机并允许摄像机有不同位姿状态的多个支撑架、与所述摄像机均电性相连并处理实时图像的定位处理机、以及向摄像机提供标定图像的标定板。本实用新型能够实时完成监测区域的雷电定位，定位精度较目前的雷电定位装置有大幅提高，可用于有雷电点精确定位需要的场合，可进行约20km范围内雷电的定位。
【IPC分类】G01W1/00
【公开号】CN204855838
【申请号】CN201520365470
【发明人】杨波, 黄正宇, 么梅利, 王建宝, 张琪, 付亚鹏
【申请人】中国人民解放军理工大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年5月29日