CN104534933A - 一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置 - Google Patents

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吕战强
金昊
万华
薛汝东
胡益
吴海东
朱坤
成希
彭海峰
庄明亮
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Abstract

本发明涉及一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，包括激光枪、靶面、图像处理装置和报靶计算机，所述靶面的为透明结构，并在所述靶面上设有射击靶图形；所述靶面背面贴合有菲涅尔透镜，在所述菲涅尔透镜的焦点处设置有所述图像处理装置，所述图像处理装置通过数据线与报靶计算机相连；所述靶面、菲涅尔透镜以及图像处理装置均安装在靶箱内。本发明由于在图像采集镜头前设置了菲涅尔透镜，能够有效的将垂直射入的光线进行聚焦，将图像采集处理装置安装在菲涅尔透镜的焦点处，从而实现对激光枪的准确采集，不受外界杂光的干扰。

Description

一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置
技术领域
本发明涉及一种用激光模拟射击训练的装置，具体来讲是一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，属于目标识别技术领域。
背景技术
在武器激光射击训练中，用CCD拍摄激光在靶面上的落点进行图像识别的应用，已经较为常见。但是这种方式只能在较暗的环境（如室内、背光）下进行，瞄准的靶面无法放在很明亮的阳光环境下使用。因为阳光的照射亮度，大大超过了常规激光点，在阳光照射的靶面上，激光点将淹没在阳光里，CCD将采集不出激光点的图像。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提出一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，将阳光和射击激光分开，有效采集到激光点的图像，从而进行图像识别报靶。
本发明解决以上技术问题的技术方案：提供一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，包括激光枪、靶面、图像处理装置和报靶计算机，所述靶面的为透明结构，并在所述靶面上设有射击靶图形；所述靶面背面贴合有菲涅尔透镜，在所述菲涅尔透镜的焦点处设置有所述图像处理装置，所述图像处理装置通过数据线与报靶计算机相连；所述靶面、菲涅尔透镜以及图像处理装置均安装在靶箱内。
本发明进一步限定的技术方案为：前述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，所述图像处理装置前端设有滤光镜头，滤光镜头是专门针对所用激光波长设计的，只有该波长的光才能通过，其余的光将被阻拦，无法进入图像处理装置。
前述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，所述靶面的透明结构上设有网状结构，网孔部分可直接透过激光。
进一步的，前述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，所述图像处理装置采用CCD的摄像头，镜头焦距为2.8—12mm；CCD摄像头采集的图像送到计算机进行识别，经过报靶软件的处理，将计算出激光点的坐标，再进行激光点位置、环数、方位等射击训练报靶数据的输出。
本发明的报靶计算机的相应软件采用图像处理及模式识别相关算法，使用图像增强算法增强目标前景区域，使用Canny边缘检测算法获取弹点轮廓，使用支持向量机对弹点轮廓相关特征进行训练学习并建立数学模型，根据数学模型感知弹点信息。
本发明的有益效果：本发明由于在图像采集镜头前设置了菲涅尔透镜，能够有效的将垂直射入的光线进行聚焦，将图像采集处理装置安装在菲涅尔透镜的焦点处，从而实现对激光枪的准确采集，不受外界杂光的干扰，克服了此类激光训练器需要在光线较弱的环境下使用的缺陷；大大提高训练的应用范围，提高训练的效果。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明菲涅尔透镜成像光路图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，结构如图1所示，包括激光枪、靶面、图像处理装置和报靶计算机，靶面的为透明结构，并在靶面上设有射击靶图形；靶面背面贴合有菲涅尔透镜，在菲涅尔透镜的焦点处设置有图像处理装置，图像处理装置通过数据线与报靶计算机相连；靶面、菲涅尔透镜以及图像处理装置均安装在靶箱6内。
本实施例的菲涅尔透镜具体结构与市售的菲涅尔透镜结构相同，具体型号为F350×350；图像处理装置的摄像机选用海康威视DS-2CC893P-A，镜头选用腾龙13VM2812ASⅡ。
激光枪1在远处向靶箱6射击激光，激光点将打在靶面上；靶箱6将靶面2、菲涅尔透镜3、滤光镜头4和CCD摄像头5封装成一个整体，激光图像送到计算机7进行识别报靶处理。
靶面2和菲涅尔透镜3紧贴在一起，CCD摄像头5位于菲涅尔透镜3的焦点位置，靶面2为部分透明结构，外观为射击靶图形，通过网纹结构设计，网孔部分可直接透射激光，靶状图形用以给射手观察瞄准。
如图2所示，远方射击来的激光如L1、L2或L3经过菲涅尔透镜3，将改变方向，都射向焦点处的CCD摄像头5，因此CCD摄像头5可获得激光信号很强的报靶图像。由于滤光镜头4有波长选择特性，可以透过指定的射击激光波长，其他波长的光都被抑制，无法进入CCD摄像头5。当有照射到靶面的阳光时，因菲涅尔透镜5的定向成像作用，阳光将向一侧的Y点聚焦，无法进入CCD摄像头5而产生干扰。靶面的其余杂散光Z的亮度远小于阳光和激光，能量也将分散到各个方向上，能进入CCD摄像头5的为小部分，又因滤光镜头4的衰减，对采集的图像影响也大大减弱。通过上述的布局结构以及各部件的特性，本装置可在室外阳光环境下获得信噪比足够的射击激光图像，从而实现报靶的功能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种激光射击用菲涅尔透镜靶装置，包括激光枪、靶面、图像处理装置和报靶计算机，其特征在于：所述靶面的为透明结构，并在所述靶面上设有射击靶图形；所述靶面背面贴合有菲涅尔透镜，在所述菲涅尔透镜的焦点处设置有所述图像处理装置，所述图像处理装置通过数据线与报靶计算机相连；所述靶面、菲涅尔透镜以及图像处理装置均安装在靶箱内。
2.根据权利要求1所述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，其特征在于：所述图像处理装置前端设有滤光镜头。
3.根据权利要求1所述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，其特征在于：所述靶面的透明结构上设有网状结构，所述网状结构的网孔可直接透过激光。
4.根据权利要求2所述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，其特征在于：所述图像处理装置采用CCD的摄像头，镜头焦距为2.8—12mm。
5.根据权利要求1所述激光射击用菲涅尔透镜靶装置，其特征在于：所述菲涅尔透镜的规格为F350×350。
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