CN110440638A - 一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，包括传感器捕捉模块、图像处理模块、阈值对比模块、信号发射模块；还提供了基于视觉控制的瞄准方法。本发明的有益效果为：通过对使用者的瞳孔大小及凝定时间的监测，完成使用所述激光瞄镜过程中对目标的瞄准进程，速度快，精度高，整个瞄准进程无需其它的辅助动作，仅通过使用者瞳孔变化控制，即能完成瞄准，避免了手指触动等，提高了所述激光瞄镜的使用速度及稳定性，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

Description

一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法

技术领域

本发明涉及视觉控制激光瞄准领域，具体涉及一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法。

背景技术

激光广泛应用于生产生活的各个方面，在枪瞄系统中的激光瞄准技术目前只掌握在西方少数几家公司手中，但其技术原理复杂，生产出的激光枪瞄体积和重量超标，实际瞄准范围窄，采用传统手动击发控制影响瞄准精度，当前常采用的激光瞄镜采用双物镜和单目镜光学系统，存在明显的缺点：激光发射、接收、目镜成像光路非共轴，瞄准点和弹着点偏差大，手动击发控制模式会影响射击精度和稳定性。

目前公开销售的带激光瞄准功能的枪瞄系统利用人眼进行目标瞄准，因个人差异导致较大的瞄准精度差异，针对较难瞄准的目标难以提高瞄准精度与瞄准速度，且瞄准点与弹着点偏差较大。为当前无法解决的传统激光瞄镜存在的瞄准点偏离弹着点偏差大、瞄准精度低等问题，设计了首款视觉控制激光瞄镜，大大提高了枪械的射击速度和射击精度。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

本发明提供了一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，包括传感器捕捉模块、图像处理模块、阈值对比模块、信号发射模块；

所述传感器捕捉模块用于监测使用者瞳孔并捕捉使用者瞳孔图像，发送至所述图像处理模块；

所述图像处理模块用于对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块；

所述阈值对比模块用于将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块；

所述信号发射模块用于根据使用者瞳孔瞄准结果发射预设的瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

本发明还提供了基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，包括：

S1所述激光瞄镜利用所述传感器捕捉模块监测是否有使用者使用激光瞄镜进行瞄准；

S2当监测到有使用者使用所述激光瞄镜进行瞄准时，所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔图像进行捕捉；

S3所述图像处理模块对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者的瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块；

S4所述阈值对比模块将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块；

S5所述信号发射模块中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

本发明的有益效果是：通过一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法完成瞄准，整个瞄准进程无需其它的辅助动作，仅通过使用者瞳孔变化控制，即能完成瞄准，避免了手指触动等，提高了所述激光瞄镜的使用速度及稳定性，通过对使用者的瞳孔大小及凝定时间的监测，完成使用者在使用所述激光瞄镜过程中对目标的瞄准，速度快，精度高，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的装置结构示意图；图2是本发明的方法示意图；

附图标记：

激光瞄镜1、传感器捕捉模块101、图像处理模块102、阈值对比模块103、信号发射模块104；S1、S2、S3、S4、S5。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例的一种基于视觉控制的激光瞄镜1，包括传感器捕捉模块101、图像处理模块102、阈值对比模块103、信号发射模块104。

所述传感器捕捉模块101用于监测使用者瞳孔并捕捉使用者瞳孔图像，发送至所述图像处理模块102；

所述图像处理模块102用于对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块103；

所述阈值对比模块103用于将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块104；

所述信号发射模块104用于根据使用者瞳孔瞄准结果发射预设的瞄准完成信号至所述激光瞄镜1连接的外设，完成瞄准进程。

参见图2，本实施例还提供了基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，包括：

S1所述激光瞄镜1利用所述传感器捕捉模块101监测是否有使用者使用激光瞄镜1进行瞄准；

S2当监测到有使用者使用所述激光瞄镜1进行瞄准时，所述传感器捕捉模块101对使用者瞳孔图像进行捕捉；

S3所述图像处理模块102对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者的瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块103；

S4所述阈值对比模块103将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块104；

S5所述信号发射模块104中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜1连接的外设，完成瞄准进程。

本实施例通过一种基于视觉控制的激光瞄镜及瞄准方法完成瞄准，整个瞄准进程无需其它的辅助动作，仅通过使用者瞳孔变化控制，即能完成瞄准，避免了手指触动等，提高了所述激光瞄镜1的使用速度及稳定性，通过对使用者的瞳孔大小及凝定时间的监测，完成使用者在使用所述激光瞄镜1过程中对目标的瞄准，速度快，精度高，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

优选的，所述传感器捕捉模块101设置于所述激光瞄镜1目镜处，包括监测子模块、捕捉子模块、处理子模块；

所述监测子模块用于监测所述激光瞄镜1目镜处是否有使用者瞳孔，若监测到使用者瞳孔，则启动所述捕捉子模块；

所述捕捉子模块用于捕捉所述激光瞄镜1目镜处的使用者瞳孔，按一定的时间间隔对使用者瞳孔进行图像捕捉，得到瞳孔图像；

所述处理子模块用于将所述捕捉子模块捕捉到的瞳孔图像进行时序对应处理，得到使用者瞳孔图像，并将使用者瞳孔图像发送至所述图像处理模块102。

本优选实施例通过对使用者瞳孔进行监测及图像捕捉，得到使用者瞳孔图像，利用使用者瞳孔图像进行瞄准，使用者瞳孔中的瞳孔大小及凝定时间可确定使用者在瞄准过程中是否已经完成对目标物的聚焦瞄准，通过对瞳孔图像的捕捉采集及分析处理，可以从瞳孔图像中得到使用者的瞳孔大小数据及凝定时间。

优选的，所述图像处理模块102包括一次处理子模块、二次处理子模块、打包子模块；

所述一次处理子模块用于将所述使用者瞳孔图像进行瞳孔大小识别，得到使用者瞳孔大小的实时数据；

所述二次处理子模块用于将所述使用者瞳孔图像进行瞳孔凝定时间识别，得到使用者瞳孔的凝定时间；

所述打包子模块用于将所述使用者瞳孔大小的实时数据和使用者瞳孔的凝定时间进行时序标记并打包发送至所述阈值对比模块103。

本优选实施例通过一次处理子模块及二次处理子模块对使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者瞳孔大小的实时数据和使用者瞳孔的凝定时间，将图像信息转化为数据信息，便于所述阈值对比模块进行阈值对比，从而根据使用者瞳孔图像的信息得出瞄准结果，完成瞄准进程。

优选的，所述阈值对比模块103中预设瞳孔大小阈值及凝定时间阈值；

所述阈值对比模块103将接收到的所述使用者瞳孔大小的实时数据与预设瞳孔大小阈值进行比较，得到瞳孔大小比较结果；

所述阈值对比模块103将接收到的所述使用者瞳孔的凝定时间与预设凝定时间阈值进行比较，得到凝定时间比较结果；

所述阈值对比模块103将所述瞳孔大小比较结果与所述凝定时间比较结果进行综合，若所述瞳孔大小比较结果与所述凝定时间比较结果均为在所述阈值范围内，则得出使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准，并发送至所述信号发射模块104；若所述瞳孔大小比较结果或所述凝定时间比较结果为不在所述阈值范围内，则得出使用者瞳孔瞄准结果为未瞄准，并发送至所述信号发射模块104。

优选的，所述信号发射模块中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

本优选实施例通过所述阈值对比模块103及所述信号发射模块104，将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间与预设阈值进行比较，综合后得出使用者瞳孔瞄准结果，并将结果发射至所述激光瞄镜1连接的外设，完成瞄准进程，整个瞄准进程无需其它的辅助动作，仅通过使用者瞳孔变化控制，即能完成瞄准，避免了手指触动等，提高了所述激光瞄镜1的使用速度及稳定性，通过对使用者的瞳孔大小及凝定时间的监测，完成使用者在使用所述激光瞄镜1过程中对目标的瞄准，速度快，精度高，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，包括：

S1所述激光瞄镜1利用所述传感器捕捉模块101监测是否有使用者使用激光瞄镜1进行瞄准；

S2当监测到有使用者使用所述激光瞄镜1进行瞄准时，所述传感器捕捉模块101对使用者瞳孔图像进行捕捉；

S3所述图像处理模块102对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者的瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块103；

S4所述阈值对比模块103将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块104；

S5所述信号发射模块104中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜1连接的外设，完成瞄准进程。

本优选实施例通过对基于视觉控制的瞄准方法的操作步骤的详述，说明了整个瞄准进程无需其它的辅助动作，仅通过使用者瞳孔变化控制，即能完成瞄准，避免了手指触动等，提高了所述激光瞄镜1的使用速度及稳定性，通过对使用者的瞳孔大小及凝定时间的监测，完成使用者在使用所述激光瞄镜1过程中对目标的瞄准，速度快，精度高，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

优选的，所述S1具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述传感器捕捉模块监测是否有使用者使用激光瞄镜进行瞄准时，传感器可为光感传感器或虹膜识别传感器；

(2)所述传感器捕捉模块设置虹膜识别传感器，对使用者的虹膜进行识别存储，当使用者首次使用所述激光瞄镜时，虹膜识别传感器识别使用者虹膜并存储使用者虹膜信息；

(3)所述传感器捕捉模块中虹膜识别传感器对已存储的使用者虹膜信息进行调用，验证使用者是否曾经使用所述激光瞄镜。

本优选实施例中对所述传感器捕捉模块的具体设置进行了描述，所述光感传感器可简单识别是否有使用者进行瞄准，所述虹膜识别传感器可在识别是否有使用者进行瞄准的基础上，对使用者的虹膜进行识别存储，有鉴别使用者身份等作用。

优选的，所述S2中具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔进行捕捉时所使用的捕捉摄像机安装在所述激光瞄镜的目镜处；

(2)所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔的捕捉过程持续整个瞄准进程，为实时持续检测方式或按一定频率检测方式；

(3)所述传感器捕捉模块对捕捉到的使用者瞳孔图像进行暂存，暂存一周后进行内存覆盖存储。

本优选实施例中对传感器捕捉模块进行了详述，所述传感器捕捉模块的设置位置，检测方式及暂存方式能协调所述激光瞄镜中各部件的位置功能，使所述激光瞄镜的部件设置高效紧凑，减小体积及重量。

优选的，所述S5具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述信号发射模块与显示屏连接，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，将所述瞄准完成信号发送至显示屏，显示已瞄准，完成瞄准进程；

(2)所述信号发射模块与击发装置连接，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，将所述瞄准完成信号发送至击发装置，允许联动击发，完成瞄准进程。

本优选实施例中所述信号发射模块与显示屏或击发装置等外设进行连接，使所述激光瞄镜的瞄准结果能够传递给外设，进行下一步指令，使用者的瞳孔变化后，通过使用者的瞳孔信息处理，完成瞄准进程，速度快，精度高，避免人为瞄准进程中个人因素对瞄准结果的影响，提高了瞄准速度和效率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，包括传感器捕捉模块、图像处理模块、阈值对比模块、信号发射模块；

所述传感器捕捉模块用于监测使用者瞳孔并捕捉使用者瞳孔图像，发送至所述图像处理模块；

所述图像处理模块用于对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块；

所述阈值对比模块用于将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块；

所述信号发射模块用于根据使用者瞳孔瞄准结果发射预设的瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，所述传感器捕捉模块设置于所述激光瞄镜目镜处，包括监测子模块、捕捉子模块、处理子模块；

所述监测子模块用于监测所述激光瞄镜目镜处是否有使用者瞳孔，若监测到使用者瞳孔，则启动所述捕捉子模块；

所述捕捉子模块用于捕捉所述激光瞄镜目镜处的使用者瞳孔，按一定的时间间隔对使用者瞳孔进行图像捕捉，得到瞳孔图像；

所述处理子模块用于将所述捕捉子模块捕捉到的瞳孔图像进行时序对应处理，得到使用者瞳孔图像，并将使用者瞳孔图像发送至所述图像处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，所述图像处理模块包括一次处理子模块、二次处理子模块、打包子模块；

所述一次处理子模块用于将所述使用者瞳孔图像进行瞳孔大小识别，得到使用者瞳孔大小的实时数据；

所述二次处理子模块用于将所述使用者瞳孔图像进行瞳孔凝定时间识别，得到使用者瞳孔的凝定时间；

所述打包子模块用于将所述使用者瞳孔大小的实时数据和使用者瞳孔的凝定时间进行时序标记并打包发送至所述阈值对比模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，所述阈值对比模块中预设瞳孔大小阈值及凝定时间阈值；

所述阈值对比模块将接收到的所述使用者瞳孔大小的实时数据与预设瞳孔大小阈值进行比较，得到瞳孔大小比较结果；

所述阈值对比模块将接收到的所述使用者瞳孔的凝定时间与预设凝定时间阈值进行比较，得到凝定时间比较结果；

所述阈值对比模块将所述瞳孔大小比较结果与所述凝定时间比较结果进行综合，若所述瞳孔大小比较结果与所述凝定时间比较结果均为在所述阈值范围内，则得出使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准，并发送至所述信号发射模块；若所述瞳孔大小比较结果或所述凝定时间比较结果为不在所述阈值范围内，则得出使用者瞳孔瞄准结果为未瞄准，并发送至所述信号发射模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉控制的激光瞄镜，其特征在于，所述信号发射模块中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

6.基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，包括：

S1所述激光瞄镜利用所述传感器捕捉模块监测是否有使用者使用激光瞄镜进行瞄准；

S2当监测到有使用者使用所述激光瞄镜进行瞄准时，所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔图像进行捕捉；

S3所述图像处理模块对捕捉到的使用者瞳孔图像进行处理，得到使用者的瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间，并发送至所述阈值对比模块；

S4所述阈值对比模块将使用者瞳孔大小的实时数据及使用者瞳孔的凝定时间分别与预设的阈值进行比较，得到使用者瞳孔瞄准结果，并发送至所述信号发射模块；

S5所述信号发射模块中预设瞄准完成信号，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，发射所述瞄准完成信号至所述激光瞄镜连接的外设，完成瞄准进程。

7.根据权利要求6所述的基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于所述S1具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述传感器捕捉模块监测是否有使用者使用激光瞄镜进行瞄准时，传感器可为光感传感器或虹膜识别传感器；

(2)所述传感器捕捉模块设置虹膜识别传感器，对使用者的虹膜进行识别存储，当使用者首次使用所述激光瞄镜时，虹膜识别传感器识别使用者虹膜并存储使用者虹膜信息；

(3)所述传感器捕捉模块中虹膜识别传感器对已存储的使用者虹膜信息进行调用，验证使用者是否曾经使用所述激光瞄镜。

8.根据权利要求6所述的基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，所述S2中具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔进行捕捉时所使用的捕捉摄像机安装在所述激光瞄镜的目镜处；

(2)所述传感器捕捉模块对使用者瞳孔的捕捉过程持续整个瞄准进程，为实时持续检测方式或按一定频率检测方式；

(3)所述传感器捕捉模块对捕捉到的使用者瞳孔图像进行暂存，暂存一周后进行内存覆盖存储。

9.根据权利要求6所述的基于视觉控制的瞄准方法，其特征在于，所述S5具体可以通过以下一种或几种操作的组合来实现：

(1)所述信号发射模块与显示屏连接，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，将所述瞄准完成信号发送至显示屏，显示已瞄准，完成瞄准进程；

(2)所述信号发射模块与击发装置连接，当接收到的使用者瞳孔瞄准结果为已瞄准时，将所述瞄准完成信号发送至击发装置，允许联动击发，完成瞄准进程。