(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210202138.4 (22)申请日 2022.03.03 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 谭立国　张新彬　李亮　霍建文　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市文 洋专利代理事务 所(普通合伙) 23210 专利代理师 范欣 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G01B 11/02(2006.01) G01B 11/26(2006.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/73(2017.01)H04N 5/232(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评 估方法 (57)摘要 本发明公开了基于电视频道的对象测量精 度和尺寸的评估 方法， 包括以下步骤： 步骤一， 模 拟实验环境； 步骤二， 开始实验； 步骤三， 结果分 析与改进； 所述步骤一中， 电视摄影机型号为 WCM‑101型视频监视器， 发光二极管用 作模拟无 人机着陆装置的光信标， 发光二 极管的窗口直径 为5mm， 辐射功率约为0.1W， 本发明相较于现有的 基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方 法， 通过选择最佳的光谱范围和超 出背景水平的 最佳信号强度， 可以将对象角宽度的测量误差减 小到1个电视频道角分辨率， 通过测量电视图像 上的每个 “模糊”边界中间点的距离， 在确定背 景‑目标环境的大尺寸对比区域的对比边界之间 的角距和线性距离时， 将获得最小的误差 。 权利要求书1页 说明书7页 附图11页 CN 114593673 A 2022.06.07 CN 114593673 A 1.基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 包括以下步骤： 步骤一， 模拟 实验 环境； 步骤二， 开始实验； 步骤三， 结果分析与改进； 其特 征在于： 其中在上述步骤一中， 搭建背景环境实验平台， 即将发光二极管安装在黑色硬纸板中 心， 使用电视摄影机来监控视频图像， 然后在平台上建立目标 ‑背景环境模型， 即使用A4白 纸作为对比目标； 其中在上述步骤二中， 借助于电视摄影机， 通过在键盘上输入适当的， 命令代码控制电 视摄像机在水平和垂直平面上转动； 其中在上述步骤三中， 在目标 ‑背景环境模型上拍摄视频图像， 对测试视频图像进行光 谱分析， 使用滤波器来增加被观察对 象的对比度， 并使用被观察对 象的特征来提高确定其 角坐标的精度。 2.根据权利要求1所述的基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 其特征在 于： 所述步骤一中， 电视摄影机型号为WCM ‑101型视频监视器， 发光二极管用作模拟无人机 着陆装置的光信标， 发光 二极管的窗口直径为5m m， 辐射功率约为0.1W。 3.根据权利要求1所述的基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 其特征在 于： 所述步骤一中， A4白纸上的黑色图形被用作目标 ‑背景环境的对比片段， 带有对比图形 的A4白纸称为目标 ‑背景环境模型。 4.根据权利要求3所述的基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 其特征在 于： 所述对比图形包括四个黑色实心正方形Sq1、 Sq2、 Sq3和Sq4， 边长分别为0.5、 1.0、 5.0和 10.0mm； 相同的两行由七条竖线组成的条纹L11 ‑L17和L21 ‑L27， 宽度分别为0.50、 1.00、 1.50、 2.2 5、 3.00、 4.50和6.00mm； 两 条由24个相同尺寸条纹组成的色带， 一条亮度从0到2 56 均匀增加， 另一条亮度从0 到256均匀减小； 剩余 为尺寸和线宽已知的其 他图形。 5.根据权利要求1所述的基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 其特征在 于： 所述步骤二中， 通过改变电视摄影机的镜头焦距， 来控制其视场， 使电视摄影机对准测 量对象。 6.根据权利要求1所述的基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 其特征在 于： 所述步骤三中， 滤波器通过测量电视图像上的每个模糊边界的中间点的距离， 在确定目 标‑背景环境的大尺寸对比区域的对比边界之间的角距和线性距离时， 将获得最小误差 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114593673 A 2基于电视频道的对象测量精度和尺寸 的评估方 法 技术领域 [0001]本发明涉及精度测量改进技术领域， 具体为基于电视频道的对象测量精度和尺寸 的评估方法。 背景技术 [0002]考虑使用最少的附加舰载设备实现无人机在运动舰船上自主/自动着陆的可能 性， 研究操作员自动工作站信息显示的特性， 以及利用舰载电视接 收器和激光测距仪控制 无人机着陆的特性， 给出了一种保证在船体摇荡时引导无人机与运动舰船上着陆装置精确 对接的技术方案， 即将电视摄像机引入到舰载设备中， 并将其刚性地固定在船体上， 接下来 详细讨论电视摄像机的光轴方向和视场尺寸， 电视摄像机连接到舰载无人机控制系统的操 作员自动工作 站， 在能见度较差(特别是夜间)的条件下， 为了保证电视摄像机的正常工作， 应在无人机的机体前部安装一个光信标， 此时光信标的功率应大于100w， 以确保机载电视 接收器能够在1000米的距离范围内探测到它， 机载光信标的光束发散度应控制在20 ‑30°的 范围内， 以确保能够辐 射进入电视接 收器的视场， 舰船与无人机之间的当前距离也可以通 过激光测距仪来精确测量， 在无人机的机体前需要方安装一个小型 的反光装置， 此种 方案 中电视摄 像机的能否精准引导无 人机十分重要， 所以要尽量保证其测量精度。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供基于电视频道的对象测量精度和尺寸的评估方法， 以解决 上述背景技 术中提出的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 基于电视频道的对象测量精度和尺 寸的评估方法， 包括以下步骤： 步骤一， 模拟实验环境； 步骤二， 开始实验； 步骤三， 结果分析 与改进； [0005]其中在上述步骤一中， 搭建背景环境实验平台， 即将发光二极管安装在黑色硬纸 板中心， 使用电视摄影机来监控视频图像， 然后在平台上建立 目标‑背景环境模型， 即使用 A4白纸作为对比目标； [0006]其中在上述步骤二中， 借助于电视摄影机， 通过在键盘上输入适当的， 命令代码控 制电视摄 像机在水平和垂直平面上转动； [0007]其中在上述步骤三中， 在目标 ‑背景环境模型上拍摄视频图像， 对测试视频图像进 行光谱分析， 使用滤波器来增加被观察对 象的对比度， 并使用被观察对 象的特征来提高确 定其角坐标的精度。 [0008]优选的， 所述步骤一中， 电视摄影机型号为WCM ‑101型视频监视器， 发光二极管用 作模拟无 人机着陆装置的光信标， 发光 二极管的窗口直径为5m m， 辐射功率约为0.1W。 [0009]优选的， 所述步骤一中， A4白纸上的黑色图形被用作目标 ‑背景环境的对比片段， 带有对比图形的A4白纸称为目标 ‑背景环境模型。 [0010]优选的， 所述对比图形包括四个黑色实心正方形Sq1、 Sq2、 Sq3和Sq4， 边长分别为说　明　书 1/7 页 3 CN 114593673 A 3