CN106643306B - 一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法，包括高速成像设备接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；高速成像设备拍摄与对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；图像包括多个像素行；高速成像设备发送图像至控制计算机进行对准计算；转台控制器接收控制计算机返回的角度调整信号；依据角度调整信号调整转台的角度。本发明能够依据控制计算机返回的角度调整信号自动调整转台的角度，操作便利且调整精度更高。本发明还公开了一种采用上述方法的用于光幕靶弹道测量系统的高速成像系统，在此不再赘述。

Description

一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统

技术领域

本发明涉及弹道测量技术领域，特别是涉及一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统。

背景技术

光幕靶弹道测量系统是一种非接触式光电测量系统，由于其结构简单、使用方便、测量精度高、实时性强和自动化程度高等优点，在现代靶场高速动态飞行目标的射击精度和密集度测量领域得到了广泛的应用。

光幕靶弹道测量系统包括两个对准的、位于基线两端的测量装置，每个测量装置内包括若干个激光发生器、一个高速成像设备以及用于调整高速成像设备的角度的转台。两个高速成像设备相对仰起一定角度，多个激光发生器发射的激光组成的平面平行于地面，当目标穿过靶面时，会依次穿透各个激光行，高速成像设备拍摄目标反射的激光图像，并将得到的图像处理后发送至控制计算机计算目标过靶点坐标。

该过程中，由于高速成像设备成对工作，当两个高速成像设备未对准时，会导致两个高速成像设备拍摄的图像存在高度差，使得控制计算机计算的目标过靶点坐标存在非共面误差，影响测量精度。

而目前调整高速成像设备的方式为通过辅助对准设备以及人工操作的方式转动高速成像设备的转台来进行调整，调整精度低，操作不方便。

因此，如何提供一种调整精度高且操作便利的用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统，能够依据控制计算机返回的角度调整信号自动调整转台的角度，操作便利且调整精度更高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法，包括：

高速成像设备接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

所述高速成像设备拍摄与对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；所述图像包括多个像素行；

所述高速成像设备发送所述图像至控制计算机进行对准计算；

转台控制器接收所述控制计算机返回的角度调整信号；依据所述角度调整信号调整转台的角度。

优选地，还包括：

所述高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

所述高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

所述高速成像设备分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

所述高速成像设备依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

优选地，还包括：

所述高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

所述高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

所述高速成像设备分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

所述高速成像设备依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

所述高速成像设备将得到的单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像系统，包括一组相对设置的高速成像设备、控制计算机、与两个高速成像设备一一对应相连的一组转台以及与两个所述转台一一对应相连的、用于控制所述转台角度的一组转台控制器；其中，所述高速成像设备包括：

配置模式控制模块，用于接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

大画幅图像拍摄模块，用于拍摄与对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；所述图像包括多个像素行；

第一输出模块，用于通过通讯接口发送所述图像至所述控制计算机进行对准计算；

所述转台控制器，用于接收所述控制计算机返回的角度调整信号，并调整与自身相连的转台的角度；

所述通讯接口。

优选地，所述高速成像设备还包括：

测量模式控制模块，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块，用于分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

选择模块，用于依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据；

第二输出模块，用于将所述单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

优选地，所述高速成像设备还包括：

测量模式控制模块，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块，用于分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

叠加模块，用于依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

第二输出模块，用于将得到的单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

优选地，所述探测器具体为CMOS探测器。

本发明提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其系统，在接收到配置模式进入指令后，将拍摄的对面的高速成像设备相连的标志物体的图像发送至控制计算机供控制计算机进行对准计算，之后转台控制器根据接收到的控制计算机返回的角度调整信号调整转台的角度。可见，本发明能够实现自动对准，不需要人工操作，操作便利，且相比人工对准，通过控制计算机自动调整转台角度的方式调整精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，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。

图1为本发明提供的一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法及其设备，能够依据控制计算机返回的角度调整信号自动调整转台的角度，操作便利且调整精度更高。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法，包括：

步骤s101：高速成像设备接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

步骤s102：高速成像设备拍摄与对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；图像包括多个像素行；

步骤s103：高速成像设备发送图像至控制计算机进行对准计算；

步骤s104：转台控制器接收控制计算机返回的角度调整信号；依据角度调整信号调整转台的角度。

可以理解的是，高速成像设备为成对存在，故控制计算机需要依据一组高速成像设备发送的两幅图像进行对准计算，然后分别确定每个高速成像设备需要转动多少度，并分别发送角度调整信号至对应的转台。

需要注意的是，该标志物体也是成对存在，且两个标志物体在两个高速成像设备周围的设置位置相同，例如，可均设置在高速成像设备的上方，当然，本发明对此不作限定。

由于当高速成像设备的角度不同时，其输出的图像的效果会有变化，故通过输出至控制计算机的两幅图像中标志物体的角度及位置即可判断对应的高速成像设备的当前角度。另外，这里的图像包括多个像素行，距举例来看图像的分辨率为2400*1024，帧频为50fps；单像素行(例如激光)的分辨率为2400*1。当然，本发明不限定图像以及每道激光的分辨率大小以及帧频数值。

在一种优选实施例中，该方法还包括：

高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

高速成像设备分别对每行激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行激光对应的转换数据；

高速成像设备依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据发送至控制计算机，供控制计算机依据成像数据进行弹道计算。

其中，这里的数据转换处理包括对拍摄的目标图像进行光电转换，然后对转换的电信号进行模数转换，得到数字图像信号，高速成像设备会将得到的数字图像信号进行存储。当有多行激光时，从中选择一行对应的数字图像信号进行输出，这里具体选择哪一行可由工作人员进行设定。

在另一种优选实施例中，参见图1所示，图1为本发明提供的一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法的过程的流程图；该方法还包括：

高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

高速成像设备分别对每行激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行激光对应的转换数据；

高速成像设备依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

高速成像设备将得到的单激光行成像数据发送至控制计算机，供控制计算机依据成像数据进行弹道计算。

可以理解的是，当两个高速成像设备距离较远时，两者距离目标的距离也较远，故此时拍摄的目标图像会不够清晰，为保证计算的准确性，此时可将得到的预设行数的转换数据进行叠加整合，整合为单激光行成像数据，此时提高了图像中目标与背景的灰度差，进而提高了控制计算机识别目标位置的准确性。

另外，这里的预设行数可以为2行、4行、6行等，本发明对此不作具体性限定。

本发明提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法，在接收到配置模式进入指令后，将拍摄的对面的高速成像设备相连的标志物体的图像发送至控制计算机供控制计算机进行对准计算，之后转台控制器根据接收到的控制计算机返回的角度调整信号调整转台的角度。可见，本发明能够实现自动对准，不需要人工操作，操作便利，且相比人工对准，通过控制计算机自动调整转台角度的方式调整精度更高。

本发明还提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像系统，包括一组相对设置的高速成像设备1、控制计算机2、与两个高速成像设备1一一对应相连的一组转台4以及与两个转台4一一对应相连的、用于控制转台4角度的一组转台控制器3；其中，高速成像设备1包括：

配置模式控制模块11，用于接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

大画幅图像拍摄模块12，用于拍摄与对面的高速成像设备1相连的标志物体的图像；图像包括多个像素行；

第一输出模块13，用于通过通讯接口发送图像至控制计算机2进行对准计算；

转台控制器4，用于接收控制计算机2返回的角度调整信号，并调整与自身相连的转台4的角度；

通讯接口14。

其中，高速成像设备1的通讯接口14与控制计算机2之间通过线缆连接。

在一种优选实施例中，高速成像设备1还包括：还包括：

测量模式控制模块15，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器16，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块17，用于分别对每行激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行激光对应的转换数据；

选择模块，用于依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据；

第二输出模块19，用于将单激光行成像数据发送至控制计算机2，供控制计算机2依据成像数据进行弹道计算。

在另一种优选实施例中，高速成像设备1还包括：

测量模式控制模块15，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器16，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块17，用于分别对每行激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行激光对应的转换数据；

叠加模块18，用于依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

第二输出模块19，用于将得到的单激光行成像数据发送至控制计算机2，供控制计算机2依据成像数据进行弹道计算。

另外，该高速成像设备1还包括用于存储得到的转换数据的数据库。

其中，这里的探测器16具体为CMOS探测器。当然，任何能够实现上述高速探测功能的探测器16均在本发明的保护范围之内。

另外，当高速成像设备1处于测量模式时，高速成像设备1还通过通讯接口14接收控制计算机2发送的探测器16驱动指令。

另外，高速成像设备1上还设有电源接口，用于接入输入电源。

作为优选地，该高速成像设备1还包括：

管理模块，用于对高速成像设备1内的总线进行管理。

本发明提供了一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像系统，在接收到配置模式进入指令后，将拍摄的对面的高速成像设备相连的标志物体的图像发送至控制计算机供控制计算机进行对准计算，之后转台控制器根据接收到的控制计算机返回的角度调整信号调整转台的角度。可见，本发明能够实现自动对准，不需要人工操作，操作便利，且相比人工对准，通过控制计算机自动调整转台角度的方式调整精度更高。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像方法，其特征在于，包括：

高速成像设备接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

每个所述高速成像设备均拍摄与自身对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；所述图像包括多个像素行；

两个所述高速成像设备均发送自身拍摄的图像至控制计算机进行对准计算；

每个转台控制器接收所述控制计算机返回的角度调整信号；依据所述角度调整信号调整自身对应的转台的角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

所述高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

所述高速成像设备分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

所述高速成像设备依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述单激光行成像数据进行弹道计算。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述高速成像设备接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

所述高速成像设备在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

所述高速成像设备分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

所述高速成像设备依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

所述高速成像设备将得到的单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

4.一种用于光幕靶弹道测量系统的高速成像系统，其特征在于，包括一组相对设置的高速成像设备、控制计算机、与两个高速成像设备一一对应相连的一组转台以及与两个所述转台一一对应相连的、用于控制所述转台角度的一组转台控制器；其中，所述高速成像设备包括：

配置模式控制模块，用于接收输入的配置模式进入指令，进入配置模式；

大画幅图像拍摄模块，用于拍摄与对面的高速成像设备相连的标志物体的图像；所述图像包括多个像素行；

第一输出模块，用于通过通讯接口发送所述图像至所述控制计算机进行对准计算；

所述转台控制器，用于接收所述控制计算机返回的角度调整信号，并调整与自身相连的转台的角度；

所述通讯接口。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述高速成像设备还包括：

测量模式控制模块，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块，用于分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

选择模块，用于依据用户输入的选择指令选择一行激光对应的转换数据作为单激光行成像数据；

第二输出模块，用于将所述单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述高速成像设备还包括：

测量模式控制模块，用于接收输入的测量模式进入指令，进入测量模式；

探测器，用于在进入测量模式后，在目标穿过激光的过程中，拍摄目标图像，得到对应于每行激光的目标成像数据；

数据转换模块，用于分别对每行所述激光的对应的目标成像数据进行数据转换处理，得到每行所述激光对应的转换数据；

叠加模块，用于依据用户输入的选择指令选择预设行数的转换数据进行叠加整合处理，得到单激光行成像数据；

第二输出模块，用于将得到的单激光行成像数据发送至所述控制计算机，供所述控制计算机依据所述成像数据进行弹道计算。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述探测器具体为CMOS探测器。