(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011094504.6
(22)申请日 2020.10.14
(71)申请人 成都鼎屹信息技术有限公司
地址 611730 四川省成都市高新区西区天
虹路5号3栋3层1号
(72)发明人 米冠宇 胡春松 冷远彬 袁建军
(74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理
有限公司 51230
代理人 黄蓉蓉
(51)Int.Cl.
F41G 1/06(2006.01)
F41G 1/16(2006.01)
G06T 7/73(2017.01)
G06T 5/00(2006.01)
(54)发明名称一种用于瞄系统的智能化瞄准方法(57)摘要本发明公开了一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，包括如下步骤：S1、确定射击前瞄准中心的坐标A；S2、建立背景模型：a.采集连续N帧的图像信息；b.统计每个像素点(x ,y)在每一帧上的灰度值为f(x ,y ,t)；c.统计每个像素点的灰度均值Mean(x , y)；d.统计每个像素点的方差Var (x ,y)；e.确定的每个像素点属于前景目标区还是后景目标；S3、采集射击后的靶上的图像信息，并判断每个像素点是否是前景目标，若是前景目标则，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；S4、比对坐标A和坐标B，并进行瞄准中心坐标校正。本发明能根据实际击中的目标位置并将其校准到视场中心，以实现智能化瞄准，并有效地应用到械系统中，能够提高对目标瞄准的精确度和实 时性。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 112361881 A 2021.02.12
C N 112361881
A
1.一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、确定射击前的靶上的瞄准中心在坐标系中的坐标A；
S2、建立背景模型：
a.图像采集装置采集发射前T秒时间内的连续N帧的靶上的图像信息；
b.统计每个像素点(x ,y)在每一帧上的灰度值为f(x ,y ,t)，其中，x和y为每个像素点在坐标系中的坐标，所述t为自然数，且1≤t≤N；
c.统计每个像素点T秒时间内的灰度均值Mean(x ,y)，
其中
d.统计每个像素点T秒时间内的方差Var(x ,y)，
其中
e.根据发射前的每个像素点的灰度均值Mean(x ,y)以及Var(x ,y)，确定用于判别每个像素点的灰度值f(x ,y)属于前景目标区还是后景目标的判别公式；
S3、射击后前景目标判断：
采集射击后的靶上的图像信息，并判断每个像素点的灰度值f(x ,y)，然后根据S2中的步骤e的判别公式，判别其是否是前景目标，若不是前景目标，则进行下一个像素点判断；若是前景目标，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；
S4、智能化瞄准调整：
将弹着点的坐标A和预设瞄准中心的坐标B进行比对，并根据坐标B和坐标A之间的坐标差进行瞄准中心坐标校正。
2.根据权利要求1所述的一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其特征在于：所述S2中的步骤e的判别公式为：
当像素点的灰度值f(x ,y)落在[(Mean(x ,y)-Var(x ,y)/2),(Mean(x ,y)+Var(x ,y)/2)]区间时，则此像素点为后景目标，反之则为前景目标。
3.根据权利要求1所述的一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其特征在于：所述S2中的步骤e的判别公式为：设定阈值Th，所述阈值Th＝Var(x ,y)/2，确定每个像素点的灰度值f (x ,y)与灰度均值Mean(x ,y)的差值，当此差值大于阈值Th时，该像素目标为前景目标，反之则为后景目标。
4.根据权利要求1所述的一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其特征在于：所述步骤S3中，若是前景
目标，则先计算前景目标像素面积大小，判断其是否是弹着点，当其是弹着点，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；若不是弹着点，则进行下一个像素点判断。
5.根据权利要求1所述的一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其特征在于：所述S2中的步骤a为图像采集装置采集发射前1秒时间内的连续25帧的靶上的图像信息。
权 利 要 求 书1/1页CN 112361881 A
一种用于瞄系统的智能化瞄准方法
技术领域
[0001]本发明涉及瞄技术领域，具体涉及一种用于瞄系统的智能化瞄准方法。
背景技术
[0002]械的瞄准技术对精确打击目标十分重要，而通过对瞄系统进行校准，能够实现械的更加精确打击。传统的械瞄准校准方式是先设定一个预设打击点，然后械通过瞄准系统对此预设打击点进行打击，得到一个被子弹打击的实际打击点；然后通过人为概略观察实际打击点和预设打击点之间的位置差，接着自行分析打击目标的偏离程度来瞄系统的调整，以对瞄准系统进行大概校准。而这种瞄
系统的校准方式其校准精度低、准确性低，不能够保证瞄准的准确性和实时性。因此如何射击一种能够实时和精确分析打击目标偏离预定目标程度的智能化瞄准技术，仍然是一个待解决的问题。
发明内容
[0003]本发明的目的在于：提供了一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，解决了人为主观判定实际打击点和预设打击点之间的位置差的校准精度低的技术问题。本发明利用算法分析图像信息，其不仅能实时分析目标图像信息、快速判断击中目标时刻，还能利用算法分析快速到打击目标位置，从而精准定位所击中目标位置，并精确计算出实际打击点和预设打击点之间的位置差，从而能对瞄系统进行精确校准，继而获得更加精确打击的械。[0004]本发明采用的技术方案如下：
[0005]一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，包括如下步骤：
[0006]S1、确定射击前的靶上的瞄准中心在坐标系中的坐标A；
[0007]S2、建立背景模型：
[0008] a.图像采集装置采集发射前T秒时间内的连续N帧的靶上的图像信息；
[0009] b.统计每个像素点(x,y)在每一帧上的灰度值为f(x,y,t)，其中，x和y为每个像素点在坐标系中的坐标，所述t为自然数，且1≤t≤N；
[0010] c.统计每个像素点T秒时间内的灰度均值Mean(x,y)，其中
[0011]
[0012] d.统计每个像素点T秒时间内的方差Var(x,y)，其中
[0013]
[0014] e.根据发射前的每个像素点的灰度均值Mean(x,y)以及Var(x,y)，确定用于判别每个像素点的灰度值f(x,y)属于前景目标区还是后景目标的判别公式；
[0015]S3、射击后前景目标判断：
[0016]采集射击后的靶上的图像信息，并判断每个像素点的灰度值f(x,y)，并根据S2中的步骤e的判别公式，判别其是否是前景目标，若不是前景目标，则进行下一个像素点判断；
若是前景目标则，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；
[0017]S4、智能化瞄准调整：
[0018]将弹着点的坐标A和预设瞄准中心的坐标B进行比对，并根据坐标B和坐标A之间的坐标差进行瞄准中心坐标校正。
[0019]进一步地，所述S2中的步骤e的判别公式为：
[0020]当像素点的灰度值f(x,y)落在[(Mean(x,y)-Var(x,y)/2),(Mean(x,y)+Var(x, y)/2)]区间时，则此像素点为后景目标，反之则为前景目标。
[0021]进一步地，所述S2中的步骤e的判别公式还可以为：设定阈值Th，所述阈值Th＝Var (x,y)/2，确定每个像素点的灰度值f(x,y)与灰度均值Mean(x,y)的差值，当此差值大于阈值Th时，该像素目标为前景目标，反之则为后景目标。
[0022]进一步地，所述步骤S3中，若是前景目标，则先计算前景目标像素面积大小，判断其是否是弹着点，当其是弹着点，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；若不是弹着点，则进行下一个像素点判断。
[0023]进一步地，所述S2中的步骤a为图像采集装置采集发射前1秒时间内的连续25帧的靶上的图像信息。
[0024]由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：
[0025] 1.本发明一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，其利用实时图像灰度分析的技术，能够准确快速定位击中目标的位置，根据目标位置将其校准到视场中心，实现智能化瞄准，其通过射击前和射击后的图片对比寻不一致的地方，从而识别弹孔：本发明先将射击前的靶的图像信息作为背景模型，然后将采集到的射击后的图片与之进行对比，从而能获得属于前景目标的弹孔，即弹着点；接着将弹着点与设计前瞄系统所瞄准的靶上的中心位置进行坐标比对，从而获得实际射击位置和瞄准位置差，接着根据此位置差进行调整即可获得瞄准精度更高的智能化瞄准方法；
[0026] 2.本发明一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，通过建立背景模型以及检测前景目标，能精确判断目标图像中各个像素的灰度值是否落在理论区间内，并利用算法准确分析判断每个像素的灰度值，避免了人为主观的判断分析导致误判误分析；
[0027] 3.本发明一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，通过灰度分析得到了实际击中目标的位置，并能根据实际击中的目标位置并将其校准到视场中心，以实现智能化瞄准，并有效地应用到械系统中，能够提高对目标瞄准的精确度和实时性；
[0028] 4.本发明一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，通过计算前景目标像素面积大小，能准确地判断此前景是否为弹着点，从而有效地避免了个别干扰像素影响对击中目标位置和时刻的判断，防止采集到
错误的前景目标进行了误判断。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材射击时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：
[0030]图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0032]下面结合图1对本发明作详细说明。
[0033]实施例1
[0034]一种用于瞄系统的智能化瞄准方法，如图1所示，其具体地包括如下步骤：[0035]S1、确定射击前的靶上的瞄准中心在坐标系中的坐标A；
[0036]S2、建立背景模型：
[0037] a.图像采集装置采集发射前T秒时间内的连续N帧的靶上的图像信息；
[0038] b.统计每个像素点(x,y)在每一帧上的灰度值为f(x,y,t)，其中，x和y为每个像素点在坐标系中的坐标，所述t为自然数，且1≤t≤N；
[0039] c.统计每个像素点T秒时间内的灰度均值Mean(x,y)，其中
[0040]
[0041] d.统计每个像素点T秒时间内的方差Var(x,y)，其中
[0042]
[0043] e.根据发射前的每个像素点的灰度均值Mean(x,y)以及Var(x,y)，确定用于判别每个像素点的灰度值f(x,y)属于前景目标区还是后景目标的判别公式，判别公式为：[0044]当像素点的灰度值f(x,y)落在[(Mean(x,y)-Var(x,y)/2),(Mean(x,y)+Var(x, y)/2)]区间时，则此像素点为后景目标，反之则为前景目标；
[0045]每个背景目标的像素的灰度值f(x,y)都应该分布在固定区间：
[0046][(Mean(x,y)-Var(x,y)/2),(Mean(x,y)+Var(x,y)/2)],
[0047]以此作为判断的标准，为后续分析击中目标时刻以及位置做必要判断条件[0048]S3、射击后前景目标判断：
[0049]采集射击后的靶上的图像信息，并判断每个像素点的灰度值f(x,y)，并根据S2中的步骤e的判别公式，判别其是否是前景目标，若不是前景目标，则进行下一个像素点判断；若是前景目标则，则确定弹着点在坐标系中的坐标B；
[0050]每个像素灰度值f(x,y)小于(Mean(x,y)-Var(x,y)/2)，或大于(Mean(x,y)+Var (x,y)/2)，则该像素目标为前景目标，将其提取处理进行分析；本步骤中，利用算法准确分析判断每个像素的灰度值，避免了主观因素的漏判错判；
[0051]依据平均值±方差就可以作为一组数据的理论波动分布范围，这个公式就是用来判断像素点灰度分
布是不是在这一理论区间内。
[0052]S4、智能化瞄准调整：
[0053]将弹着点的坐标A和预设瞄准中心的坐标B进行比对，并根据坐标B和坐标A之间的坐标差进行瞄准中心坐标校正，实现智能化瞄准。
[0054]例如以靶心为原点，过靶心横轴为X轴，过靶心数轴为Y轴建立二维直角坐标系。射击前瞄准系统瞄准位置为靶心，则瞄准中心在坐标系中的坐标A为(0，0)，射击后的弹着点
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