基于多传感器融合报靶的方法、存储介质和设备技术

本发明专利技术涉及基于多传感器融合报靶的方法、存储介质和设备，用于在室外实弹射击过程中实现多传感器融合处理定位新增弹点报靶。多传感器融合报靶设备：包括声音、远红外和近红外图像传感器和处理程序模块。实弹射击前，远红外模块通过各区域的温差识别靶板、定位靶纸四边和四角；近红外模块通过靶纸与靶板的亮度差，定位靶纸四边和四角。实弹射击时，通过声音采集识别触发近红外图像采集识别、声音采集识别触发远红外采集识别后进行近红外图像采集识别、远红外采集识别后进行近红外图像采集识别的方法，提高近红外图像处理识别弹点的可靠性。本发明专利技术用于室外实弹射击报靶，解决近红外图像处理报靶中蚊虫飞落、靶标晃动造成的误识别等问题。别等问题。别等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器融合报靶的方法、存储介质和设备


[0001]本专利技术属于轻武器射击训练
，具体地说是一种基于多传感器融合报靶的方法、存储介质和设备，可用于轻武器射击训练中的精度报靶技术。

技术介绍

[0002]当今利用视频报靶设备进行报靶较为常见，大多采用可见光或近红外图像采集、处理原理对设备报靶。在室外使用视觉报靶设备对实弹进行报靶时，视频报靶设备会遇到诸多干扰，如飞虫落靶干扰、靶标靶面受力晃动干扰、弹孔重叠干扰等。在室外应用时，由于靶标在阳光的照射下亮度高、温度高，而蚊子、苍蝇、瓢虫等昆虫具有趋光趋热的习性，飞落到靶标靶面上便不再移动。目前的视频报靶设备均是通过采集识别弹孔的方式进行报靶，对苍蝇、瓢虫等飞落后静止于靶面的昆虫识别难度大，易产生错误报靶；靶标在室外易受到大风天气影响致使靶标靶面产生晃动，当子弹命中靶标、靶架时也会导致靶标靶面受力产生晃动，靶标靶面在晃动的情况下，尤其是不规则晃动情况下，视频报靶设备所采集到的靶纸图像上的弹孔位置与实际靶纸上的旧弹孔位置相比对会发生偏移，在使用帧差法或模式识别等方法对新弹孔识别时，新弹孔与旧弹孔会因为位移存在部分重叠等情况，难以区分新旧弹孔，导致报靶准确度降低；当射手射击精度较高，射击散布点分布较为密集时，单独通过弹孔图像进行识别，在弹孔间重叠度较高时，会产生漏报。
[0003]为解决上述问题，需增加其他能够识别弹点的技术手段，且该手段对蚊虫和晃动不会造成误识别，通过多种手段的综合运用，解决上述问题。
[0004]在这些可用的手段中，包括声音识别和热成像识别。
[0005]其中，声音识别目的是采集声音作为触发信号，传统的方式是在射手端采集武器的声音，以识别的声音信号来触发视频报靶设备采集靶标图像并识别弹点，完成报靶，但是这种方式很容易受到现场人员说话、咳嗽、武器操作等外界因素影响，导致误触发。
[0006]选择远红外热成像仪对实弹射击进行识别时，传统的方法是靶标介质选用高密度天然橡胶材质的幕布，其密闭性好、收缩性好、易聚合，尤其是受弹后热源特征明显，便于远红外热成像仪捕捉弹点。但将远红外热成像仪应用到室外报靶时，尤其在随时更换场地的野外驻训场，天然橡胶存在重量大、不便携、成本高的缺点。在热成像仪选择上，高像素的远红外热成像仪成本价格昂贵，若仅使用远红外热成像仪进行实弹报靶，采用天然橡胶作为靶标介质，整套设备将难以有效推广使用。而低成本远红外热成像仪像素低，单独使用进行报靶定位精度低，并且当弹孔热特征消散后，报靶成绩无据可查，易被质疑。此外，单纯的通过远红外热成像仪进行弹点识别时，也会受到阴晴变化、雨滴滴落靶面等靶面热量变化的影响，导致误识别。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术公开了一种基于多传感器融合报靶的设备和方法。目的在于提供基于声音、近红外图像和远红外图像融合处理进行报靶的装置和
报靶方法、存储介质和设备，采用三种传感器分别获取武器发射及击中靶板产生的声音、以及靶纸新增弹孔的特征，并按照预设步骤进行融合处理，精准定位新增弹孔，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0009]基于多传感器融合报靶的方法，用于在室外实弹射击过程中，实现多传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶；所述该方法包括以下步骤：
[0010]执行远近红外结合的靶标标定步骤：室外实弹射击前，对远、近红外图像数据，分别根据采集的靶标区域图像中各区域温差和亮度差，识别靶板、获取靶纸区域，并远、近红外图像像素坐标匹配；
[0011]执行远红外弹点定位步骤：室外实弹射击时，连续采集包含靶纸区域的远红外图像数据；根据热源特征定位候选新增弹点的热源区域；
[0012]执行近红外弹点定位步骤：采集包含靶纸区域的近红外图像数据，在候选新增弹点热源区域内，按照像素比例在对应像素范围内通过帧差法进行二次定位，根据亮度和面积阈值获取精确新增弹点坐标；同时将新增弹点局部图像传输至显示端用于报靶。
[0013]所述远近红外结合的靶标标定的步骤包括：
[0014]a.采集靶标区域远红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景温差识别靶板边界，靶板边界区域内，根据温差区分靶纸白边和黑色EVA靶板，定位靶纸四条边和四角；
[0015]b.采集靶标区域近红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景亮度差识别靶板边界，在靶板边界范围内，根据亮度差准确区分靶纸白边和黑色EVA靶板，定位靶纸四条边和四角，获取靶纸准确区域；
[0016]c.以远、近红外图像定位的靶纸四角为基准，根据远、近红外图像像素比例，对远、近红外图像坐标数据进行对应像素坐标匹配。
[0017]所述报靶为在靶纸上实时更新新增弹点局部图像，或语音报靶。
[0018]基于多传感器融合报靶的存储介质，所述该介质存储有如上所述的方法步骤的程序，用于在室外实弹射击过程中，实现远红外图像、近红外图像融合处理定位新增弹点，实时准确报靶。
[0019]基于多传感器融合报靶的设备，包括：处理器和与其分别连接的远红外图像传感器、近红外图像传感器、存储器；所述远红外图像传感器用于采集靶标的远红外图像；所述近红外图像传感器用于采集靶标的近红外图像；所述存储器中存储有程序；所述处理器加载程序执行如上所述的方法步骤，用于在室外实弹射击过程中，实现远红外、近红外传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶。
[0020]所述靶标，包括靶板、靶纸，靶板为阳光板粘贴黑色EVA，靶纸为不干胶纸印制，表面覆亚光膜。
[0021]所述远红外图像传感器和处理程序模块包括镜头、远红外热成像传感器和处理芯片；所述近红外图像传感器和处理程序模块包括镜头、CMOS传感器和处理芯片。
[0022]基于多传感器融合报靶的方法，用于在室外实弹射击过程中，实现多传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶；所述该方法包括以下步骤：
[0023]执行远近红外结合的靶标标定步骤：室外实弹射击前，对远、近红外图像数据，分别根据采集的靶标区域图像中各区域温差和亮度差，识别靶板、获取靶纸区域，并远、近红
外图像像素坐标匹配；
[0024]声音触发步骤：室外实弹射击过程中，采集子弹命中靶标的声音信号，根据声音的频率和分贝生成触发信号；
[0025]执行远红外弹点定位步骤：根据触发信号，触发采集包含靶纸区域的远红外图像数据；根据热源特征定位候选新增弹点的热源区域；
[0026]执行近红外弹点定位步骤：采集包含靶纸区域的近红外图像数据，在候选新增弹点热源区域内，按照像素比例在对应像素范围内通过帧差法进行二次定位，根据亮度和面积阈值获取精确新增弹点坐标；同时将新增弹点局部图像传输至显示端用于报靶。
[0027]所述远近红外结合的靶标标定的步骤包括：
[0028]a.采集靶标区域远红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景温差识别靶板边界，靶板边界区域内，根据温差区分靶纸白本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多传感器融合报靶的方法，用于在室外实弹射击过程中，实现多传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶；其特征在于，所述该方法包括以下步骤：执行远近红外结合的靶标标定步骤：室外实弹射击前，对远、近红外图像数据，分别根据采集的靶标区域图像中各区域温差和亮度差，识别靶板、获取靶纸区域，并远、近红外图像像素坐标匹配；执行远红外弹点定位步骤：室外实弹射击时，连续采集包含靶纸区域的远红外图像数据；根据热源特征定位候选新增弹点的热源区域；执行近红外弹点定位步骤：采集包含靶纸区域的近红外图像数据，在候选新增弹点热源区域内，按照像素比例在对应像素范围内通过帧差法进行二次定位，根据亮度和面积阈值获取精确新增弹点坐标；同时将新增弹点局部图像传输至显示端用于报靶。2.根据权利要求1所述的基于多传感器融合报靶的方法，其特征在于，所述远近红外结合的靶标标定的步骤包括：a.采集靶标区域远红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景温差识别靶板边界，靶板边界区域内，根据温差区分靶纸白边和黑色EVA靶板，定位靶纸四条边和四角；b.采集靶标区域近红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景亮度差识别靶板边界，在靶板边界范围内，根据亮度差准确区分靶纸白边和黑色EVA靶板，定位靶纸四条边和四角，获取靶纸准确区域；c.以远、近红外图像定位的靶纸四角为基准，根据远、近红外图像像素比例，对远、近红外图像坐标数据进行对应像素坐标匹配。3.根据权利要求1所述的基于多传感器融合报靶的方法，其特征在于，所述报靶为在靶纸上实时更新新增弹点局部图像，或语音报靶。4.基于多传感器融合报靶的存储介质，其特征在于，所述该介质存储有如权利要求1
‑
3所述的方法步骤的程序，用于在室外实弹射击过程中，实现远红外图像、近红外图像融合处理定位新增弹点，实时准确报靶。5.基于多传感器融合报靶的设备，其特征在于，包括：处理器和与其分别连接的远红外图像传感器、近红外图像传感器、存储器；所述远红外图像传感器用于采集靶标的远红外图像；所述近红外图像传感器用于采集靶标的近红外图像；所述存储器中存储有程序；所述处理器加载程序执行如权利要求1
‑
3所述的方法步骤，用于在室外实弹射击过程中，实现远红外、近红外传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶。6.根据权利要求5所述的基于多传感器融合报靶的设备，其特征在于，靶标，包括靶板、靶纸，靶板为阳光板粘贴黑色EVA，靶纸为不干胶纸印制，表面覆亚光膜。7.根据权利要求5所述的基于多传感器融合报靶的设备，其特征在于，所述远红外图像传感器和处理程序模块包括镜头、远红外热成像传感器和处理芯片；所述近红外图像传感器和处理程序模块包括镜头、CMOS传感器和处理芯片。8.基于多传感器融合报靶的方法，用于在室外实弹射击过程中，实现多传感器融合处理定位新增弹点，实时准确报靶；其特征在于，所述该方法包括以下步骤：执行远近红外结合的靶标标定步骤：室外实弹射击前，对远、近红外图像数据，分别根据采集的靶标区域图像中各区域温差和亮度差，识别靶板、获取靶纸区域，并远、近红外图像像素坐标匹配；
声音触发步骤：室外实弹射击过程中，采集子弹命中靶标的声音信号，根据声音的频率和分贝生成触发信号；执行远红外弹点定位步骤：根据触发信号，触发采集包含靶纸区域的远红外图像数据；根据热源特征定位候选新增弹点的热源区域；执行近红外弹点定位步骤：采集包含靶纸区域的近红外图像数据，在候选新增弹点热源区域内，按照像素比例在对应像素范围内通过帧差法进行二次定位，根据亮度和面积阈值获取精确新增弹点坐标；同时将新增弹点局部图像传输至显示端用于报靶。9.根据权利要求8所述的基于多传感器融合报靶的方法，其特征在于，所述远近红外结合的靶标标定的步骤包括：a.采集靶标区域远红外图像数据，首次根据图像中各区域前景与背景温差识别靶板边界，靶板边界区域内，根据温差区分靶纸白边和黑色EVA靶板，定位靶纸四条边和四角...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭岩，于殿春，郭继伟，李贺，
申请(专利权)人：沈阳中科智胜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：