远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0021

测绘通报 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (1): 112-115.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0021

远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

吴勇¹, 郭晓旻²

1. 东莞市测绘院, 广东东莞 523000;
2. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北武汉 430079

收稿日期:2020-07-15 发布日期:2021-02-08
作者简介:吴勇(1974-),男,高级工程师,主要研究方向为基础地理信息、自然资源地理数据库应用。E-mail:56032681@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（41671441）

Design of a fast tracking and positioning system forlong range moving target

WU Yong¹, GUO Xiaomin²

1. Dongguan Institute of Surveying and Mapping, Dongguan 523000, China;
2. State Key Laboratory of Surveying, Mapping and Remote Sensing Information Engineering, Wuhan University, Wuhan 430079, China

Received:2020-07-15 Published:2021-02-08

摘要/Abstract

摘要： 为快速跟踪及定位远距离的运动车辆，本文设计了利用单目相机与激光望远测距仪的定位系统。此定位系统装备单目相机、望远测距仪与角度传感器，采用LK光流算法实时跟踪既定目标，构建了相机、测距仪、目标的坐标方程式模型，可实时解算100~300 m外运动目标的位置。该定位系统无需在被测运动车辆上安装任何设施，即可对合作或非合作目标实现跟踪定位。本文以汽车作为运动目标，使用高精度的CORS系统进行精度验证，该系统实时跟踪定位的精度可保持在亚米级。

关键词: 定位系统, 远距离目标跟踪, 目标定位, 单目相机, 光流算法

Abstract: In order to track and locate the vehicle target in a long distance, a positioning system based on single camera and laser rangefinder are designed in this paper. The single camera photography, laser rangefinder and angle sensor are equipped for this positioning system. LK optical flow algorithm is used to track the target in real time, the coordinate equation model of camera, rangefinder and target is constructed, so it can track and calculate the position of moving target from 100 meters to 300 meters in real time. The positioning system does not need to install any facilities on the tested moving target, so it can track and locate the cooperative or non-cooperative target. In this paper, a high-precision CORS system is used to verify the accuracy. The accuracy of the system for real-time tracking and positioning of vehicle target is kept at the sub meter level.

Key words: positioning system, long distance object tracking, object positioning, single camera, optical flow algorithm

中图分类号:

P228

吴勇, 郭晓旻. 远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计[J]. 测绘通报, 2021, 0(1): 112-115.

WU Yong, GUO Xiaomin. Design of a fast tracking and positioning system forlong range moving target[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2021, 0(1): 112-115.

参考文献

[1] 黄桂平.数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D].天津:天津大学,2005.
[2] 张祖勋,杨生春,张剑清,等.多基线-数字近景摄影测量[J].地理空间信息,2007,5(1):1-4.
[3] 张帆,黄先锋,屈孝志,等.基于竖直基线摄影测量的电力线测量方法[J].测绘通报,2013(11):33-36.
[4] 康国华,张琪,张晗,等.基于点云中心的激光雷达与相机联合标定方法研究[J].仪器仪表学报,2019,40(12):118-126.
[5] 王鹤,李泽明.激光测距仪与相机信息融合过程中位姿标定方法[J].红外与激光工程,2020,49(4):151-158.
[6] 赵海平.车载单目视觉测距模型与应用研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2019.
[7] 张娟,毛晓波,陈铁军.运动目标跟踪算法研究综述[J].计算机应用研究,2009,26(12):4407-4410.
[8] 袁国武. 智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[D].昆明:云南大学,2012.
[9] 马昱弘.基于目标检测的视频图像跟踪监控系统设计[J].现代电子技术,2020,43(11):47-50,54.
[10] 李佳田,李显凯,李应芸,等.航空图像光流场的逆向金字塔计算方法[J].测绘学报,2016,45(9):1059-1064.
[11] 王德健,张荣,尹东,等.中值流辅助在线多示例目标跟踪[J].中国图象图形学报,2013,18(1):93-100.
[12] 秦飞,汪荣贵,梁启香,等.基于关键特征点的改进TLD目标跟踪算法研究[J].计算机工程与应用,2016,52(4):181-187.
[13] 郭瑞峰,贾榕.LK光流法的多信息融合目标跟踪算法研究[J].现代电子技术,2019,42(18):55-59.
[14] LUCAS B D, KANADE T. An iterative image registration technique with an application to stereo vision (DARPA)[C]//Proceedings of Image Understanding Workshop.[S.l.]:DARPA, 1981:121-130.
[15] 刘夏轩德,沈丹峰,张旭祥,等.改进LK光流法在复杂环境中对移动小球目标追踪[J].计算机系统应用,2019,28(7):221-227.
[16] 申心兰,王仲,刘常杰,等.一种基于棋盘格的高精度分区域相机标定方法(英文)[J].测试科学与仪器:英文版, 2016(4):342-349.

远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

Design of a fast tracking and positioning system forlong range moving target

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	许广河, 何小锋, 王国瑞, 扈志勇, 程霞, 李小琼. 黄河流域宁夏(西吉县)段滑坡灾害的InSAR识别及成因分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 104-107.
[2]	罗幼安, 蒋爱国, 杨福鑫, 张洁, 何东旭, 许英龙. BDS精密单点定位在海洋石油钻井平台动力定位系统的应用研究[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 111-116.
[3]	袁德宝, 蔡量力, 王成. 单目相机-轮式里程计的自动内外参标定算法[J]. 测绘通报, 2021, 0(5): 54-58.
[4]	周命端, 张文尧, 马博泓, 付静弘怡, 罗德安. 建筑塔机臂尖GNSS动态监测模型设计[J]. 测绘通报, 2020, 0(8): 23-27.
[5]	窦超, 安向东, 赵利江, 张生鹏, 毕泰武. 格尔木市高精度数字高程基准模型研究[J]. 测绘通报, 2020, 0(8): 108-111.
[6]	黄良珂, 周威, 刘立龙, 陈军, 王浩宇. 基于GPS新型L5信号的地表雪深反演研究[J]. 测绘通报, 2019, 0(7): 1-5,11.
[7]	艾泽宇, 嵇建扣. 多功能一体化信标机在海洋施工的应用[J]. 测绘通报, 2019, 0(5): 155-157,162.
[8]	崔方, 赵庶旭. 卷积神经网络GPS坐标转换方法[J]. 测绘通报, 2019, 0(3): 1-5.
[9]	黄健, 严胜刚. 利用数据融合改进超短基线系统定位精度[J]. 测绘通报, 2018, 0(7): 1-4.
[10]	刘艳国, 秘金钟, 李得海, 张晶晶, 王霞迎. BDS基线解算不同时段精度差异分析[J]. 测绘通报, 2016, 0(6): 1-5.
[11]	章迪, 许才军, 陈巍, 张煜. GNSS三维仿真测量实践教学系统的实现[J]. 测绘通报, 2016, 0(5): 120-122,134.
[12]	张超, 李得海, 章传银, 秘金钟, 宋志英. 一种新型激光测距定位系统交会角适用条件研究[J]. 测绘通报, 2015, 0(3): 16-18,57.
[13]	孙成忠, 陈国岭, 张锐, 陈澍, 郭志勇, 郝振国. 智能化中药资源数据采集系统的设计与实现[J]. 测绘通报, 2015, 0(3): 97-100.
[14]	李超黄劲松徐亚明张涛吴明魁蔡仁澜. PL-RTK:一个基于伪卫星的实时动态定位系统[J]. 测绘通报, 2014, 0(12): 1-4.
[15]	周巍郝金明徐兆磊刘丙申. 基于无人机平台的测控设备精度鉴定系统[J]. 测绘通报, 2013, 0(6): 16-18.