一种基于位置信息的触摸式跟踪确认系统及方法与流程

本发明涉及系统跟踪定位领域，特别是涉及一种基于位置信息的触摸式跟踪确认系统及方法。

背景技术：

在军事、交通运输和安全监控领域，许多重要目标的跟踪过程是由人和控制计算机协作完成的。在光电跟踪装置捕获目标后，将光电跟踪装置视场得到的图像传送到控制控制计算机显示器上进行显示，目标图像出现在控制控制计算机的显示屏上。控制控制计算机在显示屏的目标图像上套一个长方形的框对目标进行标记，给予操作人员提示。操作人员使用操纵杆控制光电跟踪装置的转台转动，使目标图像进入控制控制计算机的中心区域。操作人员按下跟踪确认按键，控制控制计算机开始自动控制光电跟踪装置自动进行目标的跟踪。

在对目标的跟踪确认时，目标越靠近光电视场的中心，跟踪确认的可靠性越高。过大的偏差可能使跟踪确认失败——未能进入自动跟踪或跟踪到其他目标。操作人员在操作时一方面要观察显示器上目标的动态，另一方面要经过判断后手工操作操纵杆，将运动目标引导到光电跟踪装置的视场中心。该过程对操作人员的观察、判断、手眼配合都有较高的要求，而且熟练程度也会明显的影响操作水平，需要对操作人员进行长期的培训以适应不同的目标跟踪情况。

因此，需要提供一种准确的跟踪确认方法，以克服在目标跟踪确认过程中对操作人员能力和熟练程度要求较高的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于位置信息的触摸式跟踪确认系统及方法，以通过人机交互的点击操作简化目标的跟踪确认过程，降低操作人员的培训成本。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于位置信息的触摸式跟踪确认系统，该系统包括：

人机交互单元，基于操作人员的点击操作，发出偏差计算信号或跟踪判断信号；

偏差计算单元，基于所述偏差计算信号，计算待确认目标与视场中心的偏差值；

光电跟踪装置，基于偏差计算单元的计算结果，将待确认目标引导至视场中心，并捕捉待确认目标的位置信息；

比较模块，基于所述跟踪判断信号，将待确认目标当前处于人机交互单元上的位置信息与光电跟踪装置反馈回的视场中的待确认目标的位置信息进行比较，判断是否进入自动跟踪状态。

优选地，所述偏差计算单元包括：

方位偏差计算模块，用于计算方位偏差值：方位偏差值＝(目标水平偏差像素值/视场水平像素数)*视场方位大小；

俯仰偏差计算模块，用于计算俯仰偏差值：俯仰偏差值＝(目标垂直偏差像素值/视场垂直像素数)*视场俯仰大小。

优选地，所述人机交互单元为电阻式触摸显示器或电容式触摸显示器。

优选地，该系统进一步包括用于承载固定所述光电跟踪装置的转台，通过转台旋转调整光电跟踪装置的跟踪方向。

优选地，所述转台的调转精度为10mrad。

一种基于位置信息的触摸式跟踪确认方法，该方法的步骤包括：

S1、操作人员单击人机交互单元上进入跟踪区域的待确认目标，并根据该单击操作，利用视场的大小计算待确认目标与视场中心的方位差和俯仰角度差；

S2、根据步骤S1计算的数据调整光电跟踪装置，并将待确认目标引导至视场中心；

S3、操作人员双击人机交互单元上的待确认目标当前所处位置，并将该位置信息与光电跟踪装置反馈回的视场中的待确认目标的位置信息进行比较，判断是否进入自动跟踪状态。

优选地，所述方位差计算公式为：

方位偏差值＝(目标水平偏差像素值/视场水平像素数)*光电跟踪装置方位大小；

所述俯仰角度差计算公式为：

俯仰偏差值＝(目标垂直偏差像素值/视场垂直像素数)*光电跟踪装置俯仰大小。

优选地，所述步骤S4包括：将待确认目标当前处于人机交互单元上的位置和光电跟踪装置发来的待确认目标在市场中的位置信息进行比较；若位置信息一致，则判定操作人员双击在目标位置处，并控制光电跟踪装置进入自动跟踪状态，若位置信息一致，则认为是操作人员的误操作，不进行自动跟踪。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案通过使用触摸屏得到目标和视场中心的偏差，使用控制计算机自动控制转台，将目标引导到视场中心，并根据目标位置信息和目标图像比较进行目标跟踪确认，从而使操作人员的工作大大简化，并提高了引导精度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本方案所述触摸式跟踪确认系统的示意图；

图2示出本方案所述触摸式跟踪确认方法的示意图。

附图标号

1、控制计算机，2、触摸式显示器，3、光电跟踪装置，4、转台，5、点击前视场，6、点击后视场，7、待确认目标。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种基于位置信息的触摸式跟踪确认系统，该系统包括：人机交互单元、偏差计算单元、光电跟踪装置3和比较模块。

所述人机交互单元基于操作人员的点击操作，发出偏差计算信号或跟踪判断信号。本方案中所述人机交互单元位触摸式显示器2。实际应用中可以采用电阻式触摸显示器或电容式触摸显示器，实现操作人员的触摸控制。

所述偏差计算单元基于所述偏差计算信号，计算待确认目标7与视场中心的偏差值。所述偏差计算单元包括：方位偏差计算模块，用于计算方位偏差值：方位偏差值＝(目标水平偏差像素值/视场水平像素数)*光电跟踪装置方位大小；俯仰偏差计算模块，用于计算俯仰偏差值：俯仰偏差值＝(目标垂直偏差像素值/视场垂直像素数)*光电跟踪装置俯仰大小。

所述光电跟踪装置3基于偏差计算单元的计算结果，调整跟踪视场，并捕捉待确认目标7的位置信息。本方案中，所述光电跟踪装置3固定在转台4上，通过转台4旋转调整光电跟踪装置3的跟踪方向。转台的调整精度为10mrad。

比较模块，基于所述跟踪判断信号，将待确认目标7当前处于人机交互单元上的位置信息与光电跟踪装置3反馈回的视场中的待确认目标的位置信息进行比较，判断是否进入自动跟踪状态。

本方案中，偏差计算单元和比较模块都内嵌于带有触摸屏的控制计算机1中，操作人员可以直接通过控制计算机1对外设的光电跟踪装置3进行控制。

本方案采用带有触摸屏作为的控制计算机1的显示设备。当待确认目标7图像出现在控制计算机1的显示屏上时，操作人员用手指单击显示器上的目标图像位置。由于光电跟踪装置的视场大小已知，控制计算机1可根据目标位置计算出待确认目标7相对于视场中心的方位和俯仰偏差，控制光电跟踪装置3的转台4，使待确认目标进入视场中心。此时操作人员双击触摸屏对带确认目标7的跟踪进行确认判断。

本方案进一步公开了一种基于位置信息的触摸式跟踪确认方法，该方法的步骤包括：

S1、操作人员单击人机交互单元上进入跟踪区域的待确认目标7，并根据该单击操作，利用视场的大小计算待确认目标7与视场中心的方位差和俯仰角度差；所述方位差计算公式为：方位偏差值＝(目标水平偏差像素值/视场水平像素数)*光电跟踪装置方位大小；所述俯仰角度差计算公式为：俯仰偏差值＝(目标垂直偏差像素值/视场垂直像素数)*光电跟踪装置俯仰大小。

S2、根据步骤S1计算的数据调整光电跟踪装置3，并将待确认目标引导至视场中心；

S3、操作人员双击人机交互单元上的待确认目标7当前所处位置，并将该位置信息与光电跟踪装置3反馈回的视场中的待确认目标的位置信息进行比较，判断是否进入自动跟踪状态。具体的判断方式为：将待确认目标7当前处于人机交互单元上的位置和光电跟踪装置3发来的待确认目标在市场中的位置信息进行比较；若位置信息一致，则判定操作人员双击在目标位置处，并控制光电跟踪装置3进入自动跟踪状态，若位置信息一致，则认为是操作人员的误操作，不进行自动跟踪。

下面通过一组实施例对本发明做进一步说明：

本方案采用带触摸屏的控制计算机1作为操控设备，通过操作人员点击触摸屏的方式自动将目标引导到视场中心，可以简化目标跟踪确认。本方案具体如下：

第一步选用带触摸屏的显示器作为控制计算机1的显示操作终端，并将光电跟踪装置3的视场图像显示在显示器上；

使用具备触摸功能的显示器是能够接受操作人员点击控制功能的基础。普通的电阻式或电容式触摸屏都可以很好的工作。

第二步操作人员在目标出现的位置单击；

操作人员观察显示器，确认目标位置。使用指尖单击目标位置，控制计算机1根据视场大小计算目标和视场中心方位和俯仰角度。操作人员双击后，人机交互单元软件可以通过消息处理获得双击位置。本实例中所述视场是一块长方形显示区域，水平方向表示光电跟踪装置方位，垂直方向表示光电跟踪装置俯仰。由于视场方位角和俯仰角是固定的，因此，可以通过下述公式计算方差偏差值和俯仰偏差值，即：

方位偏差值＝(目标水平偏差像素值/视场水平像素数)*光电跟踪装置方位大小；

俯仰偏差值＝(目标垂直偏差像素值/视场垂直像素数)*光电跟踪装置俯仰大小；

第三步控制计算机1使用偏差控制光电跟踪装置3的转台4转动，将带确认目标7引导到视场中心。操作人员双击触摸屏上目标所处的位置，控制计算机1判断目标位置信息后确定是否控制光电跟踪装置3进入自动跟踪状态；

控制计算机1求出偏差后将它作为输入发送给光电跟踪装置3，控制光电跟踪装置3的转台4转动，将目标引导到视场中心。在此状态下的引导精度等于转台的调转精度约10mrad，对应显示器上约1/20视场。远小于光电跟踪装置3操作要求进入视场中心1/3区域处进行跟踪确认的要求。

操作人员双击触摸屏上目标所处的位置后，控制计算机1将此位置信息和光电跟踪装置3发来的目标位置进行比较，如果一致就可以判定操作人员双击在目标位置处，则控制光电跟踪装置3进入自动跟踪状态，否则认为是操作人员的误操作，不做处理。使用位置判断可以有效的剔除误操作，提高跟踪的可靠性。

综上所述，本发明所述技术方案使操作人员手眼操作在一处，操作简单，对操作人员的熟练程度基本没有要求；将目标引导到视场中心的精度高，能有效的提高跟踪确认的可靠度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。