一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质，方法包括：建立虚拟靶标模型；确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；获取炮弹落点图像；提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征；确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；根据像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。本发明专利技术不需要观察员进驻标靶所在目标区域，提升了报靶的安全性，不需要设置固定观察岗哨，节约成本，而且可以通过数据和计算描述炮弹近地段飞行轨迹，加强训练效果。加强训练效果。加强训练效果。

【技术实现步骤摘要】
一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质


[0001]本专利技术涉及炮弹报靶
，特别涉及一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]实弹训练是军队中必要的训练科目，而报靶是实弹训练中的重要环节，精确的报靶能够提升军队训练的效果，反映军队在技能学习中不足。
[0003]轻武器的报靶需要观察人员在射手同侧通过光学设备对靶标进行观测报靶，安全性较高，而重武器特别是在空军的空对地炮弹训练中，炮弹由高速飞行的飞机投放，无法通过直接观察的方式对投弹结果进行报靶，所以传统的空对地炮弹报靶是在标靶所在的目标区域设立固定的观察岗哨让观察员入驻，观察汇报飞机飞行轨迹和炮弹落点，这种方法需要观察员在训练时进驻到标靶所在的目标区域的观察岗哨，通过人工观察的方式识别高速飞行弹体的落点位置，非常困难，需要大量实践才能掌握，而且观察员本身也承受非常高的风险，危险程度很高。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质，用以解决现有技术中观察员工作内容危险、准确描述炮弹下落轨迹困难的问题。
[0005]一方面，本专利技术实施例提供了一种单发炮弹报靶方法，包括：
[0006]建立虚拟靶标模型；
[0007]确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；
[0008]获取炮弹落点图像，所述炮弹落点图像中具有单发炮弹落点
[0009]提取所述炮弹落点图像中单发炮弹落点的爆炸特征；
[0010]确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；
[0011]根据像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；
[0012]根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。
[0013]在一种可能的实现方式中，还包括：获取炮弹在空中时刻的飞行图像；利用所述投影变换矩阵对所述飞行图像进行转换，确定炮弹像素坐标；根据拍摄位置和炮弹像素坐标确定直线方程；根据所述直线方程确定炮弹的实际坐标；利用多个所述实际坐标拟合得到炮弹的近地段轨迹。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述建立虚拟靶标模型，包括：采用笛卡尔坐标系建立所述虚拟靶标模型。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图根据垂直视场角、靶标中心坐标和拍摄相机坐标确定，其中垂直视场角根据所述拍摄相机的焦距和传感
器高度确定。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述获取炮弹落点图像，包括：部署所述拍摄相机到与建立虚拟靶标模型时相同的位置和角度；拍摄炮弹落地视频；对拍摄的炮弹落地视频进行抽帧处理，获得所述炮弹落点图像。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述爆炸特征为火焰特征，所述提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征包括：读取所述炮弹落点图像，计算相邻帧炮弹落点图像之间的差分图像Dn；对所述差分图像Dn进行二值化处理，获得二值图像Rn；对所述二值图像Rn进行连通域分析，确定最大连通域的范围[(x
i
,y
i
)]、面积A和形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像在所述范围[(x
i
,y
i
)]内的火焰颜色特征；确定所述火焰颜色特征的面积A是否达到面积阈值；当所述火焰颜色特征的面积A达到面积阈值时，确定所述炮弹落点图像中的爆炸特征的中心为所述形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像火焰的颜色特征达到面积阈值；确定所述炮弹落点图像火焰的颜色特征中心像素坐标(x
c
,y
c
)。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述爆炸特征为烟雾特征，所述提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征包括：读取所述炮弹落点图像，计算相邻帧炮弹落点图像之间的差分图像Dn；对所述差分图像Dn进行二值化处理，获得二值图像Rn；对所述二值图像Rn进行连通域分析，确定最大连通域的范围[(x
i
,y
i
)]、面积A和形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像在所述范围[(x
i
,y
i
)]内的烟雾特征；确定所述烟雾特征的面积A是否达到面积阈值；当所述烟雾特征的面积A达到面积阈值时，确定所述炮弹落点图像中的爆炸特征的中心为所述形心(x
c
,y
c
)。
[0019]另一方面，本专利技术实施例提供了一种单发炮弹报靶系统，包括：
[0020]模型建立模块，用于建立虚拟靶标模型；
[0021]运算转换模块，用于确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；
[0022]现场采集模块，用于获取炮弹落点图像；
[0023]图像抽取模块，用于提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征；
[0024]图像分析模块，用于确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；
[0025]虚拟转换模块，用于根据所述投影变换矩阵对所述透视像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；
[0026]图像矫正模块，用于根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。
[0027]另一方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有多条计算机指令，所述多条计算机指令用于使计算机执行上述的方法。
[0028]本专利技术中的一种炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质，具有以下优点：
[0029](1)不需要观察员进驻标靶所在目标区域，提升了报靶的安全性。
[0030](2)可以通过数据和计算得出炮弹近地段飞行轨迹，增强训练效果。
[0031](3)不需要设置固定观察岗哨，节约成本。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种单发炮弹报靶方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的虚拟标靶模型的透视图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的虚拟标靶模型的正交图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的单发炮弹近地段轨迹拟合结果的示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，包括：建立虚拟靶标模型；确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；获取炮弹落点图像，所述炮弹落点图像中具有单发炮弹落点；提取所述炮弹落点图像中单发炮弹落点的爆炸特征；确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；根据像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。2.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，还包括：获取炮弹在空中时刻的飞行图像；利用所述投影变换矩阵对所述飞行图像进行转换，确定炮弹像素坐标；根据拍摄位置和炮弹像素坐标确定直线方程；根据所述直线方程确定炮弹的实际坐标；利用多个所述实际坐标拟合得到炮弹的近地段轨迹。3.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述建立虚拟靶标模型，包括：采用笛卡尔坐标系建立所述虚拟靶标模型。4.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图根据垂直视场角、靶标中心坐标和拍摄相机坐标确定，其中垂直视场角根据所述拍摄相机的焦距和传感器高度确定。5.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述获取炮弹落点图像，包括：部署所述拍摄相机到与建立虚拟靶标模型时相同的位置和角度；拍摄炮弹落地视频；对拍摄的炮弹落地视频进行抽帧处理，获得所述炮弹落点图像。6.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述爆炸特征为火焰特征，所述提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征包括：读取所述炮弹落点图像，计算相邻帧炮弹落点图像之间的差分图像Dn；对所述差分图像Dn进行二值化处理，获得二值图像Rn；对所述二值图像Rn进行连通域分析，确定最大连通域的范围[(x
i
,y
i
)]、面积A和形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像在所述范围[(x
i
,y

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽阳，常文超，李鹏越，徐中节，王伟俊，王震，马玉杰，
申请(专利权)人：西安航天远征流体控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：