CN105953654B - 一种高集成化的电子瞄准器及分划精确的调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于射击瞄准技术领域，特别是一种电子瞄准器及分划精确的调校方法。所述电子瞄准器包括镜头组件、图像传感器、处理器、存储器、触摸显示屏、信息采集装置、夜视装置、激光测距装置，录像装置及GPS定位装置；所述调校方法包括一、初始准备步骤；二、进行模拟调校或进行预先射击调校或先进行模拟调调校后再进行预先射击调校；本发明中的电子瞄准器应用多种设备高度集成在瞄准器上，丰富了电子瞄准器的功能，可实现自动调节倍率、夜视并提供最优射击图像及激光测距；本发明的调校方法中先进行模拟调校后进行预先射击调校，避免了第一次射击后，找不到弹着点进而浪费子弹的情况，同时可实现实时分划调节，达到无极分划。

Description

一种高集成化的电子瞄准器及分划精确的调校方法

技术领域

本发明属于射击瞄准技术领域，特别是一种电子瞄准器及分划精确的调校方法。

背景技术

通常传统意义上的瞄准器分为机械瞄准器和光学瞄准器，其中所述机械瞄准器泛指在机械上通过金属瞄准具，如表尺，准星和照门来实现瞄准；所述光学瞄准器是通过使用光学透镜成像，将目标影像和瞄准线重叠在同一个聚焦平面上，即使眼睛稍有偏移也不会影响瞄准点。

传统意义的两种瞄准器在射击的过程中，需要多次调校分划及弹着点，使弹着点与分划中心重合，在校准弹着点和分划中心重合的过程中，均需要多次调节旋钮，或是进行其他机械性的调整；经过长期的使用，无论是旋钮还是其他机械性的调整，均会给器械带来磨损或偏差，致使造成误差，然而远程射击瞄准对精准度要求极高，在远程射击时，枪支及瞄准器的微小误差便会造成射击结果上极大的误差。在实际应用时，极为不方便。

在瞄准镜发展的过程中，还衍生出很多其他新技术用于帮助使用者精确瞄准。

例如，当使用者在夜间进行狩猎或是射击时，将夜视功能应用于瞄准器上，瞄准器可以帮助使用者更准确的寻找被瞄准物，便于射击，现有技术中具有夜视功能的瞄准器大多应用至少一个物镜、光增强装置和目镜，物镜在增强装置的入口窗上形成外部景物的图像，光增强装置将光亮度提高，将光水平提高后的图像进行显示，提高夜视的能力，然而应用上述的夜视装置，显示屏幕上显示的图像由背景至被瞄准物亮度递增，导致被瞄准物图像边界的亮度与背景亮度区分不明显，被瞄准物的边界模糊，因此获得的夜视图像的边界模糊，使得射击者仅能获得被瞄准物的位置及方向，难以确定最佳瞄准点，需要使用者凭借射击经验来判断瞄准点，提高了射击的难度，也造成了射击精度的不稳定。

现有技术中的瞄准器具有倍率调节功能，应用倍率调节功能可实现随意切换倍率，便于清楚观察被瞄准物，有利于提高射击准度。现存可实现倍率调节的瞄准器大多采用手动调节倍率装置，然而在实际使用过程，上述的手动倍率调节装置在瞄准射击时，需要不间断地用手动拧转倍率调节环，来调节倍率，势必需要腾出托住枪托的手来，或是腾出扣动扳机的另一只手来操作倍率调节环，在瞄准的过程中受到外力的影响，无法实现瞄准与射击动作的瞬时同步性，影响射击效果与射击精度。

在首次将一个瞄准器安装到枪械的枪管上的时候，需要将枪管校准或“归零”，这通常是通过试验和纠错来完成的，例如，一个人向位于已知距离处的靶标发射一颗或是多颗子弹，确定子弹击中靶标的位置与他瞄准位置之间的偏移程度，然后相对于枪械调整瞄准器使其校准，以消除偏差，反复进行便可使得子弹在与瞄准的位置基本重合。然而校准之后，在实际狩猎或是应用之前仍然还需要调校，因为上述的调校处在一个特定的环境下，而在实际狩猎过程中，实际的环境因素包括温度、压力、湿度、风速及风向会对子弹施加摩擦阻力，摩擦阻力进而影响弹道的轨迹，同时被瞄准物的距离通常与校正或归零过程中使用的距离不同，所以，在狩猎之前还需要调校，在调校的过程中，经常会出现发射一颗子弹后，子弹脱靶或是在瞄准器显示的图像上找不到弹着点，相当于浪费了一颗子弹，也浪费时间，经验丰富的枪械使用者可以凭借射击经验进行初步调校，然而初学者却无从下手，影响了初学者的射击乐趣。

发明内容

针对上述现有技术中存在问题，本发明提出一种高集成化的电子瞄准镜并提供一种预先进行模拟调校，模拟出一计算弹着点，根据计算弹着点进行初步调校后，再进行预先射击调校的分划调教方法，最大限度地克服了射击的环境和人为因素的影响，使得即使是初学者也能方便、简单的完成精确射击，同时可实现实时调节分划，达到无极分划的技术效果。

本发明提供一种电子瞄准器，所述电子瞄准器包括镜头组件、图像传感器、处理器、存储器、触摸显示屏、信息采集装置、夜视装置、激光测距装置，录像装置及GPS定位装置；所述镜头组件及夜视装置用于捕捉被瞄准物的影像并发送给图像传感器，所述图像传感器将光线转变为微电子信号发送至处理器，处理器接收微电子信号并发送至触摸显示屏进行显示，所述信息采集装置采集温度信息、湿度信息及风向风速信息发送给处理器，所述激光测距装置测量被瞄准物到瞄准器的距离信息并发送给处理器，所述GPS定位装置采集经纬度坐标，并根据经纬度坐标提供重力系数，所述存储器内存储多种子弹的型号、体积、质量、出膛速度及子弹弹道表等信息，并且处理器可提取存储器内存储的信息。

进一步地，本发明中提出的镜头组件包括旋转腔、凸台腔及伸缩管，所述旋转腔包括旋转部分及非旋转部分，所述旋转部分与非旋转部分通过轴承连接；所述伸缩管一端固定在旋转腔的非旋转部分，另一端固定在凸台腔上，所述旋转腔的非旋转部分具有一基准透镜组，所述旋转腔的旋转部分具有一外转轨道，所述凸台腔具有多组调节透镜组及一内转轨道，所述内转轨道与外转轨道位置对应，并所述内转轨道包覆外转轨道；其中旋转腔的旋转部分连接一调节单元，所述调节单元给旋转部分提供旋转力，所述调节单元包括驱动芯片、可调电阻、微控制器及自动调节单元，所述自动调节单元连接处理器，接收指令，调节可调电阻，所述可调电阻的可调端连接微控制器，并所述微控制器接收调节改变电阻后的电信号，提供给驱动芯片一个驱动信号，所述驱动芯片接收到驱动信号后提供给旋转腔驱动力。

进一步地，本发明提出的信息采集装置包括无线接收单元及传感器组，所述无线接收单元固定在电子瞄准器镜头组件中部上侧，接收单元连接处理器，与传感器组通过无线方式连接，所述传感器组包括风向风速传感器、温度传感器及湿度传感器。

进一步地，本发明提出的夜视装置旋转卡合在镜头组件前端底侧，所述夜视装置固定位置相对于激光测距装置为内侧，并夜视装置的厚度为1cm-3cm，所述夜视装置包括红外接收单元、红外发射单元、光敏电阻及PCB板，所述红外接收单元、红外发射单元、光敏电阻均通过SMT贴片技术设置在PCB板上，所述PCB板连接在处理器上，其中所述红外发射单元发射红外光照射被瞄准物，红外接收单元接收反射的红外辐射成像，光敏电阻用于感应瞄准器及被瞄准物所在环境下的光照度值，以识别出是否需要开启夜视装置；本发明提出的夜视装置可进行伪彩色处理，并提供最优射击面积。

进一步地，本发明提出的激光测距装置固定在镜头组件前端，所述激光测距装置包括激光发射单元、激光接收单元、激光中心单元、激光控制装置及激光供电组件，所述激光反射单元及激光接收单元分别固定在镜头组件前端的两边侧上，所述激光反射单元、激光接收单元及激光控制装置均连接在激光器中心单元上，所述激光器中心单元连接处理上。

进一步地，本发明提出的电子瞄准器还包括录像装置、控制面板、 USB接口、NTSL/PAL录像接口及识别系统；所述录像装置旋转卡合在镜头组件中部底侧，并在镜头组件1上的固定位置相对于夜视装置为内侧，厚度为3cm-5cm。

本发明提出一种分划精确的调校方法，所述调校方法包括以下步骤：

A、在电子瞄准器远处设定瞄准目标；

B、通过操作面板调取第一平面直角坐标图形，使第一平面直角坐标叠加显示在触摸显示屏上显示的瞄准目标的影像上，并将第一平面直角坐标原点设置在触摸显示屏的中心点上；

C、通过所述触摸显示屏观察瞄准目标的影像，并用所述坐标的原点瞄准所述的瞄准目标。

D、所述处理器接收信息采集装置提供的风向风速值、温度值及湿度值，GPS定位装置提供的经纬度信息，存储器中提供的相应该经纬度处的重力系数、所应用的该子弹型号下子弹的体积值、子弹质量及子弹出膛速度；激光测距装置提供的瞄准目标到电子瞄准器的距离；

E、根据处理器的弹道曲线计算模型，计算出子弹的偏移量，所述弹道曲线计算模型为

F、根据计算出子弹的偏移量，获得计算弹着点，并在显示屏上找到弹着点；

G、根据计算弹着点，确定计算弹着点在第一平面直角坐标上的相反数值；点击所述触摸显示屏上该相反数值，使第一平面直角坐标的原点移动至该相反数值的位置，将计算弹着点移动至触摸显示屏中心的位置，完成模拟调校。

H、撤销上述的第一平面直角坐标及原点，通过操作面板创建第二平面直角坐标，所述第二平面直角坐标的原点与计算弹着点重合，发射一颗子弹，触摸显示屏上观察第一个弹孔，按动操作面板上的画面锁定键锁定画面；

I、在所述触摸显示屏上找到显示的相应的一个弹孔位置；

J、获取所述第一个弹孔位置在所述第二平面直角坐标上的数值；

K、确定所述数值在所述第二平面直角坐标上的相反数值；

L、点击所述触摸显示屏上该相反数值，使坐标图型的原点移动至该相反数值的位置，再解除画面锁定；

M、用所述移动过的原点瞄准被瞄准目标；

N、发射第二发子弹，在所述触摸显示屏上会显现相应的第二个弹孔位置，从理论上说，所述第一个弹孔与第二弹孔的位置是重合的，锁定画面；

O、通过所述触摸显示屏4去除所述平面直角坐标45；

P、点击触摸显示屏幕上所述第二个弹孔位置，使分划图型的中心出现在该位置，解除画面锁定,完成预先射击调校。

本发明的有益效果：将录像装置、夜视装置、信息采集装置及激光测距装置集成在电子瞄准器上，并结合其设置位置及连接方式，实现多种辅助设备高度集成在瞄准器上，丰富了电子瞄准器的功能，便于使用者应变各种射击环境；采用本发明的镜头组件，通过在触摸显示屏上进行框选并下达调节指令，应用自动调节倍率将框选的被瞄准物放大至适应触摸显示屏的大小，简单方便并且调节倍率稳定；采用本发明提供的具有夜视功能的电子瞄准器获得的夜视图像后，自动生成最优射击图像，并将最优射击图像进行伪彩色处理，提高最优射击图像与背景图像的色差，使得最优射击图像容易区分识别，便于准确的射击；本发明提供的调校方法，首先进行初步计算出弹着点后，移动触摸显示屏至计算弹着点，再进行预先射击调校，避免了第一次射击后，找不到弹着点进而浪费子弹的情况。

Q、本调校方法可实现实时调节分划，达到无极分划的技术效果。

结合附图，在以下对本发明各种实施例的详细描述中，将更详细地描述本发明的特征。

附图说明

图1为本发明瞄准器的结构示意图；

图2为本发明瞄准器镜头的结构示意图；

图3为本发明瞄准器的调节单元结构示意图；

图4为本发明瞄准器的镜头结构的俯视图；

图5为本发明瞄准器的镜头结构正视图；

图6为本发明瞄准器信息采集装置结构示意图；

图7为本发明瞄准器模拟调校方法的流程示意图；

图8为本发明瞄准器精确调校方法的流程示意图；

图9为本发明瞄准器先进行模拟调校，后进行精确调校的方法的流程示意图；

图10为本发明瞄准器模拟调校前的触摸屏幕示意图；

图11为本发明具有模拟弹着点的触摸屏幕示意图；

图12为本发明模拟调校后的触摸屏幕示意图；

图13为本发明精确调校前的触摸屏幕示意图。

图14为本发明具有第一弹着点的触摸屏幕示意图；

图15为本发明根据第一弹着点调校后的触摸屏幕示意图；

图16为本发明具有第二弹着点的触摸屏幕示意图；

图17为本发明精确调校完成后具有分划的触摸屏幕示意图；

图18为本发明的电子瞄准器的立体外观示意图；

图19为本发明的电子瞄准器的另一立体外观结构示意图。

具体实施方式

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描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

参见附图1所示，本发明提供一种电子瞄准器，所述瞄准器包括镜头组件1、图像传感器3、处理器2、存储器、触摸显示屏4、信息采集装置、夜视装置6、激光测距装置，录像装置5及GPS定位装置；所述镜头组件1及夜视装置6连接图像传感器3，所述图像传感器3、信息采集装置、激光测距装置、触摸显示屏4、GPS定位装置及存储器均连接在处理器2上，所述录像装置5连接存储器。

所述镜头组件1及夜视装置6用于捕捉被瞄准物体的影像，并发送给图像传感器3，所述图像传感器3接收镜头组件1及夜视装置6 采集的图像，将光线转变为微电子信号发送至处理器2，处理器2接收微电子信号并发送至触摸显示屏4进行显示，同时处理器2还接收信息采集装置发送的多种环境信息、激光测距装置发送的被瞄准物到瞄准器的距离信息、GPS定位装置的定位信息，并将上述多种信息发送至触摸显示屏4上进行显示；其中多种环境信息包括风速信息、温度信息及湿度信息；所述处理器2还可以读取存储器中存储的信息；所述录像装置5记录下使用者打猎的整个过程，并发送至存储器中进行存储。

本发明中的录像装置5、夜视装置6及激光测距装置均固定在瞄准器上，其中激光测距装置固定在瞄准器镜头最前端，所述夜视装置 6旋转卡合在镜头组件1前端底侧，所述夜视装置6固定位置相对于激光测距装置为内侧，并夜视装置6的厚度为1cm-3cm；所述录像装置5旋转卡合在镜头组件1底侧，并在镜头组件1上的固定位置相对于夜视装置5为内侧，厚度为3cm-5cm，使得录像装置5的镜头低于夜视装置6，避免了夜视装置6遮挡录像装置5的问题，通过上述录像装置5、夜视装置6及激光测距装置的设置位置及连接方式，实现多种辅助设备高度集成在瞄准器上，丰富了电子瞄准器的功能，便于使用者应变各种射击环境。

本发明的电子瞄准器可以自动调节倍率：

参见如图2所示，所述镜头组件1包括一旋转腔11、凸台腔12 及伸缩管14，所述旋转腔包括旋转部分113及非旋转部分112，所述旋转部分113与非旋转部分112的连接处设有轴承，所述旋转腔11 的旋转部分113与凸台腔12旋转连接，并所述伸缩管14一端固定在旋转腔11的非旋转部分，另一端固定在凸台腔12上，所述伸缩管 14可进行任意伸缩，所述旋转腔11的非旋转部分112内侧设有一基准透镜组15，所述旋转腔11的旋转部分113具有一外转轨道111，所述外转轨道111设置在旋转部分113端头与凸台腔12的连接处，所述凸台腔12内侧设有多个调节透镜组13及一内转轨道121，所述内转轨道121设置在凸台腔12端头与旋转腔11的连接处，所述外转轨道111与内转轨道121位置对应，并内转轨道121包覆外转轨道111，在旋转腔11的旋转部分113旋转时，外转轨道111旋转，然而在伸缩管14限制下，内转轨道121无法转动，使得凸台腔12与旋转腔11产生相对运动，在旋转推动的作用下，改变凸台腔12与旋转腔 11的距离，以实现改变整体镜头的倍率。

参见附图3所示，所述旋转腔11的旋转部分113连接调节单元，所述调节单元给旋转腔11的旋转部分113提供旋转动力，所述调节单元包括驱动芯片111、可调电阻112、微控制器113，所述可调电阻112的可调端连接微控制器113输入端，所述微控制器113输出端连接驱动芯片111，所述驱动芯片111驱动旋转腔11旋转，并所述可调电阻112的可调端还连接自动调节单元114的输出端，所述可调电阻112非可调端的一端接地，另一端接高电平，所述高水平连接电源，所述自动调节单元114还具有一输入端，所述自动调节单元114 的输入端连接处理器2，并接收处理器2所发送自动调节信号。

首先使用者在应用电子瞄准器进行瞄准射击，包括瞄准静止物体及非静止物体，当应用到瞄准静止物体时，在触摸显示屏4上观察图像，找到被瞄准物，使用者框选标注被瞄准物，并将瞄准器对准被瞄准物，所述框选被瞄准物的框选面积为r，处理器2接收触摸显示屏 4上的框选面积r，并根据所述触摸显示屏的面积为R，获得需要调节的增大倍率为R/r，生成自动调节信号，并将自动调节信号发送至自动调节单元114上，所述自动调节单元114控制可调电阻112的可调端移动，改变可调电阻112的电阻，使得微控制器113获得改变后电流信号为改变前的电流信号的R/r倍，生成驱动力信息，并发送驱动力信息给驱动芯片111，驱动芯片111根据驱动力信息提供驱动力，使得旋转腔11进行旋转，同时带动凸台腔12旋转，改变倍率；

而当调节到标准非静止物体时，在触摸显示屏4上观察图像，找到被瞄准物，使用者框选被瞄准物时需要考虑到被瞄准物的运动方向及运动速度，进而扩大框选面积，便于观察及射击，框选后根据上述瞄准静止物体的方法进行调节倍率即可。

本发明通过在触摸显示屏上进行框选并下达调节指令，应用自动调节倍率将框选的被瞄准物放大至适应触摸显示屏的大小，简单方便并且调节倍率稳定。

本发明的电子瞄准器具有夜视功能：

所述夜视装置6设置在镜头组件中镜头前端的底边侧，即为凸台腔前端的底边侧，所述夜视装置6包括红外接收单元、红外发射单元、光敏电阻及PCB板。其中红外接收单元用于捕捉被瞄准目标的光学影像，所述红外发射单元用于发出红外光，所述红外发射单元、红外接收单元、光敏电阻及PCB板均安装在夜视装置固定座，所述夜视装置固定座固定在镜头上。所述红外发射单元、红外接收单元及光敏电阻均通过SMT贴片技术设置在所述PCB板上，所述PCB板连接在处理器上，所述光敏电阻用于感应瞄准器及被瞄准物所在环境下的光照度值，以识别出是否需要开启夜视功能，判断当光敏电阻接收到的光照度值小于0.3lux(勒克司)时，则识别出为夜间，并开启夜视功能；其中红外发射单元发射红外光照射被瞄准物，红外接收单元接收反射的红外辐射成像。

通过夜视装置6获得画面进行并伪彩色处理，将灰度图案转换为彩色图案。

所述将灰度图案转换为彩色图案，可以采用包括以下步骤的方式：

1、将触摸显示屏划分为n×m个大小相同的正方单元，所述正方单元的边长为l，所述触摸显示屏的宽为n×l，所述触摸显示屏的长为m×l，所述n、m均为大于等于100整数；

2、提取边缘：将在触摸显示屏上显示夜视装置获得的图像，因获得的图像中被瞄准物的图像亮度高于背景图像，因此对相互临近的两个正方单元进行亮度值比较，当亮度值相差超过0.08lux时，对亮度值高的正方单元进行标注，标注后获得被标注图像区域，该被标注图像区域即为被瞄准物图像区域；

3、对被瞄准物的图像区域进行输入颜色，并对非瞄准物区域进行色差值大的颜色输入；例如将被瞄准物的图像区域输入蓝色，非瞄准物区域输入与前述蓝色的色差值ΔE大于4.0的颜色，如黄色，黄色与蓝色色差值相差大，能突出显示被瞄准物的图像区域；

4、触摸显示屏显示出被瞄准物的图像区域后，获得被瞄准物的图像面积为i个正方单元；

5、根据数学模型进行判断，获得最优射击面积s；所述数学模型为：

并向最优射击面积输入颜色，最优射击面积内输入的颜色与被瞄准物区域输入的颜色的色差值ΔE大于2.0，当被瞄准物的图像面积越大，则最优射击面积占被瞄准物图像的面积比值越小，当被瞄准物的图像面积越小，则最优射击面积占被瞄准物图像的面积比值越大；并所述最优射击面积的图形为圆形图像，所述该圆形的圆心与被瞄准物的几何中心重合。

采用本发明提供的具有夜视功能的电子瞄准器获得的夜视图像后，自动生成最优射击图像，并将最优射击图像进行伪彩色处理，提高最优射击图像与背景图像的色差，使得最优射击图像容易区分识别，便于准确的射击。

本发明的电子瞄准器具有测距功能：

参见附图4-5所示，所述激光测距装置包括激光发射单元81、激光接收单元82、激光器中心单元、激光器控制装置及激光供电组件；所述激光供电组件对激光发射单元81、激光接收单元82、激光器中心单元、激光器控制装置进行供电；所述激光发射单元81、激光接收单元82、激光器控制装置均连接在激光器中心单元上，所述激光器中心单元连接处理器上，并将测得的距离信息发送该处理器；所述激光发射单元81及激光接收单元82分置于镜头前端的两边侧上，并所述激光发射单元81及激光接收单元82分别通过激光固定座 83固定在镜头前端的两边侧上，所述激光固定座83设有手动旋钮，可通过手动旋钮调节将激光发射单元及激光接收单元垫至具有一角度，使激光发射单元81所在的直线与激光接收单元82汇聚一点上，该点位置处在瞄准器镜头1前方。

所述激光发射单元81发射出激光经被测量物体的反射后被激光接收单元接收，测距仪同时记录激光往返的时间，光速和往返时间的乘积的一半，就是激光测距装置和被测量物体之间的距离，应用此方法测量距离的误差百分比为0.1％左右。

本发明的电子瞄准器具有信息采集及弹道模拟功能：

参见附图6所示，所述信息采集装置包括一无线接收单元7、风向风速传感器71、温度传感器72及湿度传感器73，所述风向风速传感器71、温度传感器72及湿度传感器73均通过无线连接与无线接收单元7连接，所述无线接收单元7通过处理器2与存储器连接，所述无线接收单元7固定在电子瞄准器的镜头组件上侧，在使用者使用瞄准器时，所述风向风速传感器71、温度传感器72及湿度传感器73 将检测到瞄准器周边的风向风速值、温度值及湿度值通过无线传送的方式传送至无线接收单元，无线接收单元发送处理器后，在转发至存储器中进行存储，所述风向风速值、温度值及湿度值均为环境值；其中风向风速值包括水平风速值及垂直风速值。

其中风向风速传感器71为超声波风速风向传感器，或者为具有探测风速及风向芯片的传感器，所述湿度传感器72为电流式湿度传感器；所述温度传感器为热电偶式温度传感器；其中风向风速传感器 71、温度传感器72及湿度传感器73与无线接收单元7的无线方式可为蓝牙连接。

本发明的电子瞄准器具有录像功能及其他功能：

所述录像装置5包括一录像端头，所述录像端头设置在瞄准器镜头中部底侧，并无线连接在存储器，所述录像端头将射击或打猎的过程进行录像记录或拍照记录，并通过蓝牙或USB接口发送到移动终端，使用移动终端分享射击图片及视频到社交网。

所述瞄准器还具有3G及wifi通讯模块，可将图像及数据参数同步到远程终端上，所述远程终端连接云端，使用者可对每一次瞄准镜的使用进行打分及提交校正数据，经由远程终端上传至云端，云端将打分及校正数据进行积累，用于对瞄准器性能的分析及持续改进；所述远程终端可为计算机或平板电脑，并且所述瞄准器还具有传动操作接口，提供远程操作射击功能。

所述瞄准器的处理器具有一误差分析模块，所述误差分析模块用于记录在每一次射击子弹校正过程中射击出的子弹的厂家，并经由触摸显示屏显示子弹校正过程中产生误差记录的正态分布图，同时计算误差的方差，分析该子弹厂家生产子弹的稳定性及可靠性，用于帮助使用者选择稳定可靠的子弹厂商。

计算子弹校正过程中产生误差的方差具体为：进行N次射击，实际弹着点与通过弹道曲线计算模型进行计算获得的计算弹着点在水平方向的差值即为误差值，因射击N次，所以计算弹着点与实际弹着点在水平方向或竖直方向上存在N个误差值，将水平方向或竖直方向的N个误差值丢弃2个最大值及2个最小值后，求剩余误差值的方差值，通过比较不同子弹厂家生产的子弹射击获得误差的方差值，其中方差越小，则生产的稳定性越高。

所述触摸显示屏4可以为液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、硅基液晶显示等，但不限于上述显示器，也可根据需要选取其他的显示器。

所述电子瞄准器还具有一操作面板，所述操作面板具有电源、主菜单、画面锁定、分划亮度、屏幕亮度、影像放大及缩小等多个功能键，电源键与电源连接，提供电力，并可与电池充电口连接，画面锁定键用于锁定被瞄准影像的画面，当使用者发射子弹并需要观察弹着点的时候，可按下画面锁定键便可观察影像，影像放大及缩小用于调节放大或缩小屏幕显示的图像大小，主菜单包括坐标系、分划、录像及读取环境值；例如，点击分划后，弹出设置参数子菜单，包括分划类型、分划线的设置、分划颜色和分划形状等；所述功能键包括一用于选择瞄准静止物体及非静止物体的功能键。

所述操作面板上的功能键还包括工作方式选择键及联网键，所述工作方式选择键用于选择应用弹道曲线计算模型计算连续函数弹道的工作方式或应用存储器内存储的离散型子弹弹道表的工作方式，给使用者更多的选择，同时使用者可自行编辑弹道计算公式或子弹弹道表并存储在存储器内。所述联网键可实现联网对瞄准镜进行更新或购买其他增值服务，例如远程呼叫射击指导、提供基于地理位置的弹道校正服务及同步全球射击地点弹道校正参数。

所述图像传感器3为线阵耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)或者其他类型的传感器。

所述瞄准器还设有USB接口，方便电子瞄准器与其他外设连接，例如与计算机连接，以使图像或者录像资料进行传送或导入。

所述瞄准器还设有NTSL/PAL录像接口，方便使用VIDEO播放短片。

所述瞄准器上还具有一识别系统，用于识别使用者生物特征信息，包括手形、掌纹、脸形、虹膜、视网膜、脉博、耳廓、签字、声音、步态等或者是上述几种生物特征信息的融合，避免非法使用；所述识别系统连接处理器，识别系统采集使用者的生物特征信息，并发送至瞄准器的处理器上，处理器识别采集得到的生物特征信息，判断是否与该枪支的主人信息匹配，若不匹配，则提示识别失败，不提供瞄准功能；若是匹配，则提示识别成功，可正常使用。

本发明的电子瞄准器的调校方法：

本发明还提供一种瞄准器分划的调校方法，所述调校方法包括以下步骤：

A、如图10所示，设定一瞄准目标，通过激光测距装置测得所述瞄准目标到电子瞄准器的距离为L；

B、通过操作面板调取第一平面直角坐标41图形，使第一平面直角坐标41叠加显示在触摸显示屏4上显示的瞄准目标的影像44上，并将第一平面直角坐标41原点42设置在触摸显示屏4的中心点上；

C、通过所述触摸显示屏4观察瞄准目标的影像，并用所述坐标的原点42瞄准所述的瞄准目标；

D、所述处理器接收信息采集装置提供的风向风速值、温度值及湿度值，同时接收GPS定位装置提供的经纬度信息，并从存储器中调取相应该经纬度处的重力系数，同时从存储其中调取所应用的该子弹型号下子弹的体积值、子弹出膛速度及重量值；获取激光测距装置所测取的瞄准目标到电子瞄准器的距离；

E、所述处理器具有一弹道曲线计算模型，通过计算子弹的偏移量，进而模拟出子弹的弹道曲线；

在仅具有重力影响因素的理想条件下，子弹在水平方向不存在偏移，在竖直方向的偏移量为其中V₁为当前子弹型号的子弹自枪膛射出时的速度，t为子弹自枪膛射出后到达被瞄准物的时间，为子弹射出枪膛时，枪膛与水平面的角度(夹角)， g为当前经纬度的重力系数；然而在实际射击中，影响子弹偏移量的因素包括重力影响因素、风力影响因素、温度影响因素及空气湿度影响因素等多种影响因素，其中重力及风力影响因素为主要影响因素，重力影响由地心引力决定，风力影响由风速及风向决定，将风力影响分解为垂直水平面的风力影响量，水平面上垂直于射击方向的风力影响量，水平面上平行于射击方向的风力影响量，而温度及空气湿度结合产生空气阻力影响子弹的弹道曲线，虽然子弹的弹头为流线型，降低了空气阻力的影响，但为了提高模拟子弹弹道曲线的准确度，仍需要考虑空气阻力的影响量。

在本发明中，考虑到影响子弹运行轨迹的上述因素，经过试验与拟合，得到弹道曲线计算模型为：

其中X为子弹水平方向移动的距离，Y为子弹垂直方向移动的距离，根据X及Y值模拟出子弹的计算弹着点；公式中L为瞄准目标到瞄准器的距离，为子弹射出枪膛时，枪膛与水平面的角度(夹角)，V₁为该子弹型号的子弹自枪膛射出时的速度，V₂为垂直水平面的风速值，公式中垂直向上为正值，V₃为水平面上垂直于射击方向的风速值，V₄为水平面上平行于射击方向的风速值，与射击方向同向为正值，g为当前经纬度的重力系数，因垂直向上则g为负值，所述C为热力学温度值，k为玻尔兹曼常数，S为该子弹型号的子弹体积值，M为该子弹型号的子弹质量，所述P为当前环境下的湿度值，所述湿度值为单位体积(立方米)的空气中，含有的水蒸气质量(克)；所述γ、β为经验系数，所述γ、β根据被瞄准物到瞄准器距离的不同取值也不同，当被瞄准物到瞄准器距离在小于等于500 时候，γ的取值范围为0.95-0.98，β的取值范围为0.97-0.99，当被瞄准物到瞄准器距离为大于500小于1000时，γ的取值范围为 0.98-1.05，β的取值范围为1.01-1.03，当被瞄准物到瞄准器距离大于1000小于1500米时，γ的取值范围为1.05-1.10，β的取值范围为1.07-1.08，当被瞄准物到瞄准器距离大于1500米时，γ的取值范围为1.10-1.17，β的取值范围为1.15-1.18。

F、如图11所示，根据步骤E中获得的X、Y值，因X、Y值为子弹的计算的偏移量，将其除以倍率即模拟出子弹在触摸显示屏上(即为视觉平面上)的计算弹着点43，在所述触摸显示屏上找到计算弹着点43；

G、如图12所示，根据计算弹着点43，确定计算弹着点43在所述第一平面直角坐标上的相反数值；点击所述触摸显示屏4上该相反数值，使第一平面直角坐标41的原点42移动至该相反数值的位置，将计算弹着点43移动至触摸显示屏4中心的位置，完成模拟调校。

H、如图13所示，撤销前述的第一平面直角坐标41及原点42，通过操作面板创建第二平面直角坐标45，所述第二平面直角坐标45 的原点46与计算弹着点43重合，如图14所示，发射一颗子弹，触摸显示屏4上观察第一个弹孔47，按动操作面板上的画面锁定键锁定画面；

I、在所述触摸显示屏4上找到显示的相应的一个弹孔47位置；

J、获取所述第一个弹孔47位置在所述第二平面直角坐标45上的数值；

K、确定所述数值在所述第二平面直角坐标45上的相反数值；

L、点击所述触摸显示屏4上该相反数值，使坐标图型的原点移动至该相反数值的位置，再解除画面锁定；

M、如图15所示，用所述移动过的原点瞄准被瞄准目标；

N、如图16所示，发射第二发子弹，在所述触摸显示屏4上会显现相应的第二个弹孔48位置，从理论上说，所述第一个弹孔47与第二弹孔48的位置是重合的，锁定画面；

O、如图17所示，通过所述触摸显示屏4去除所述平面直角坐标45；

P、点击触摸显示屏幕4上所述第二个弹孔48位置，使分划49 图型的中心出现在该位置，解除画面锁定,完成调校。

所述步骤D-G为模拟调校，步骤H-P为预先射击调校，模拟调校和预先射击调校可同时存在也可以只存在一个，同时存在时，步骤 D-G1在步骤H-P前。

传统枪支的瞄准器大多为在固定距离内设有固定的分划，例如在 100-200m的距离内具有一固定分划，200-300m的距离内具有另一固定分划，然而该传统枪支的分划设定方法在射击150m或250m等中间距离时，分划中心点及实际弹着点具有极大的误差，造成射击不准确。

本发明提供的调校方法，具备处理器实时接收信息采集装置采集的环境值、激光测距装置测得的瞄准器到被瞄准物的距离及存储器提供的子弹信息，弹道曲线计算模型根据实时变化的环境值、连续非离散的距离信息及子弹信息计算出子弹的弹道曲线，获得实时的计算弹着点，并实时地应用计算的弹着点确立并调节分划，实现电子瞄准器瞄准任意连续非离散的距离、任意环境下的瞄准物时，均可实时地根据弹道曲线计算模型对分划进行实时调节，使分划中心接近实际弹着点，达到无极分划的效果。

本发明提供的调校方法，首先进行初步模拟出弹着点后，移动触摸显示屏至模拟的弹着点，再进行预先射击调校，避免了第一次射击后，找不到弹着点进而浪费子弹的情况。

Claims (27)

1.一种高集成化的电子瞄准器，其特征在于，所述电子瞄准器包括镜头组件、图像传感器、处理器、存储器及触摸显示屏，所述镜头组件通过图像处理器连接处理器，所述处理器分别连接触摸显示屏及存储器；

所述处理器还连接有信息采集装置、夜视装置、激光测距装置及GPS定位装置；

所述镜头组件包括旋转腔、凸台腔及伸缩管；所述旋转腔包括旋转部分及非旋转部分，所述旋转部分与非旋转部分通过轴承连接；所述旋转腔的旋转部分与凸台腔旋转连接，并所述伸缩管一端固定在旋转腔的非旋转部分，另一端固定在凸台腔上；

所述夜视装置旋转卡合在镜头组件前端的底侧；所述夜视装置包括红外接收单元、红外发射单元、光敏电阻及PCB板，所述PCB板连接处理器；所述电子瞄准器将夜视装置获得的灰度图案转换为彩色图案，并在触摸显示屏上显示。

2.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述旋转腔的非旋转部分内侧设有一基准透镜组，所述旋转腔的旋转部分具有一外转轨道，所述外转轨道设置在旋转部分端头与凸台腔的连接处。

3.根据权利要求2所述的电子瞄准器，其特征在于，所述凸台腔内侧设有多个调节透镜组及一内转轨道，所述内转轨道设置在凸台腔端头与旋转腔的连接处，所述外转轨道与内转轨道位置对应，并内转轨道包覆外转轨道。

4.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，旋转部分连接一调节单元，所述调节单元给旋转部分提供旋转力。

5.根据权利要求4所述的电子瞄准器，其特征在于，所述调节单元包括驱动芯片、可调电阻、微控制器及自动调节单元；

所述可调电阻的可调端连接微控制器输入端，所述微控制器输出端连接驱动芯片，所述驱动芯片驱动旋转腔的旋转部分旋转，并所述可调电阻的可调端还连接自动调节单元的输出端，所述自动调节单元还具有一输入端，所述自动调节单元的输入端连接处理器；

所述可调电阻非可调端的一端接地，另一端接高电平，所述高电平连接电源。

6.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述信息采集装置包括接收单元及传感器组，所述传感器组连接接收单元，所述接收单元固定在镜头组件中部上侧，接收单元连接处理器。

7.根据权利要求6所述的电子瞄准器，其特征在于，所述传感器组包括风向风速传感器、温度传感器及湿度传感器。

8.根据权利要求6所述的电子瞄准器，其特征在于，所述接收单元为无线接收单元，所述传感器组通过无线连接方式连接接收单元。

9.根据权利要求7所述的电子瞄准器，其特征在于，所述风向风速传感器为超声波风速风向传感器；所述湿度传感器为电流式湿度传感器。

10.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述红外接收单元、红外发射单元及光敏电阻均通过SMT贴片技术设置在所述PCB板上，所述PCB板固定在夜视装置固定座上，所述夜视装置固定座固定在镜头组件上。

11.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述光敏电阻识别收到的光照值，当接收到的光照值小于0.3lux时，提示处理器为夜间。

12.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述将灰度图案转换为彩色图案，包括以下步骤：

1)将触摸显示屏划分为n×m个大小相同的正方单元，所述正方单元的边长为l，所述触摸显示屏的宽为n×l，所述触摸显示屏的长为m×l，所述n、m均为大于等于100整数；

2)提取边缘：将在触摸显示屏上显示夜视装置获得的图像，对相互临近的两个正方单元进行亮度值比较，当亮度值相差超过0.08lux时，对亮度值高的正方单元进行标注，获得被标注区域，所述被标注区域为被瞄准物图像区域；

3)对被瞄准物图像区域及非瞄准物区域输入两种相差色差值大的颜色；

4)触摸显示屏显示出被瞄准物图像区域后，获得被瞄准物图像区域的面积为i个正方单元；

5)根据进行判断，获得最优射击面积s。

13.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述激光测距装置包括激光发射单元、激光接收单元、激光器中心单元、激光器控制装置及激光供电组件。

14.根据权利要求13所述的电子瞄准器，其特征在于，所述激光发射单元、激光接收单元、激光器控制装置均连接在激光器中心单元上，所述激光器中心单元连接处理器；所述激光供电组件对激光发射单元、激光接收单元、激光器中心单元、激光器控制装置进行供电。

15.根据权利要求14所述的电子瞄准器，其特征在于，所述激光发射单元及激光接收单元分别通过激光固定座固定在镜头前端的两边侧上。

16.根据权利要求15所述的电子瞄准器，其特征在于，所述激光固定座设有手动旋钮。

17.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述电子瞄准器还包括录像装置，所述录像装置旋转卡合在镜头组件中部底侧。

18.根据权利要求17所述的电子瞄准器，其特征在于，所述录像装置包括一录像端头，所述录像端头设置在镜头组件底侧，并通过无线连接存储器，所述录像端头对射击过程进行录像记录或拍照记录，并通过蓝牙或USB接口发送到远程终端。

19.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述电子瞄准器还具有一操作面板，所述操作面板具有电源、主菜单、画面锁定、分划亮度、屏幕亮度、选择瞄准静止物体及非静止物体、影像放大及缩小的功能键、工作方式选择键及联网键。

20.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述电子瞄准器还设有USB接口、NTSL/PAL录像接口。

21.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述处理器还具有一误差分析模块，所述误差分析模块记录每一次校正射击射出的子弹的生产信息，并经由触摸显示屏显示校正射击过程中产生误差的正态分布图。

22.根据权利要求1所述的电子瞄准器，其特征在于，所述瞄准器还具有通讯模块，所述通讯模块连接远程终端，所述远程终端连接云端，所述通讯模块可将瞄准器内的图像或数据参数同步到远程终端上。

23.一种利用如权利要求1所述高集成化的电子瞄准器分划精确的调校方法，其特征在于，所述调校方法包括以下步骤：

Ⅰ)初始准备步骤；

Ⅱ)进行模拟调校或进行预先射击调校或先进行模拟调调校后再进行预先射击调校；

所述初始准备步骤包括：

A、在电子瞄准器远处设定瞄准目标；

B、通过操作面板调取第一平面直角坐标图形，使第一平面直角坐标叠加显示在触摸显示屏上显示的瞄准目标的影像上，并将第一平面直角坐标原点设置在触摸显示屏的中心点上；

C、通过所述触摸显示屏观察瞄准目标的影像，并用所述坐标的原点瞄准所述的瞄准目标。

24.根据权利要求23所述的调校方法，其特征在于，所述模拟调校包括以下步骤：

D、所述处理器接收影响子弹弹道信息；

E、根据处理器的弹道曲线计算模型，计算出子弹的偏移量；

F、根据计算出子弹的偏移量，获得计算弹着点，并在显示屏上找到计算弹着点；

G、根据计算弹着点，确定计算弹着点在第一平面直角坐标上的相反数值；点击所述触摸显示屏上该相反数值，使第一平面直角坐标的原点移动至该相反数值的位置，将计算弹着点移动至触摸显示屏中心的位置，完成模拟调校。

25.根据权利要求24所述的调校方法，其特征在于，所述步骤D中接收影响子弹弹道信息包括：信息采集装置提供的风向风速值、温度值及湿度值，GPS定位装置提供的经纬度信息，存储器中提供的相应该经纬度处的重力系数、所应用的该子弹型号下子弹的体积值、子弹质量及子弹出膛速度；激光测距装置提供的瞄准目标到电子瞄准器的距离。

26.根据权利要求25所述的调校方法，其特征在于，所述弹道曲线计算模型根据实时变化的影响子弹弹道信息，获得实时的计算弹着点，实时地应用计算的弹着点确立并调节分划，实现无极分划。

27.根据权利要求25所述的调校方法，其特征在于，所述预先射击调校包括以下步骤：

H、撤销上述的第一平面直角坐标及原点，通过操作面板创建第二平面直角坐标，所述第二平面直角坐标的原点与计算弹着点重合，发射一颗子弹，触摸显示屏上观察第一个弹孔，按动操作面板上的画面锁定键锁定画面；

I、在所述触摸显示屏上找到显示的相应的一个弹孔位置；

J、获取所述第一个弹孔位置在所述第二平面直角坐标上的数值；

K、确定所述数值在所述第二平面直角坐标上的相反数值；

L、点击所述触摸显示屏上该相反数值，使坐标图型的原点移动至该相反数值的位置，再解除画面锁定；

M、用所述移动过的原点瞄准被瞄准目标；

N、发射第二发子弹，在所述触摸显示屏上会显现相应的第二个弹孔位置，从理论上说，所述第一个弹孔与第二弹孔的位置是重合的，锁定画面；

O、通过所述触摸显示屏去除所述平面直角坐标；

P、点击触摸显示屏幕上所述第二个弹孔位置，使分划图型的中心出现在该位置，解除画面锁定,完成预先射击调校。