CN213780758U - 一种智能光电观瞄设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能光电观瞄设备，包括陀螺稳定平台、光学载荷和AI图像处理平台，陀螺稳定平台由俯仰框架、方位框架和安装底座三部分构成，光学载荷包括可见光摄像机、红外热像仪和激光测距机，安装于俯仰框架内，AI图像处理平台位于方位框架的一侧。本实用新型的光电观瞄设备集成AI图像处理平台，不仅具备了智能感知能力，也具备了一定的智能决策能力。光电观瞄设备AI图像处理平台通过本实用新型的硬件配置运行深度学习算法，使其具备了学习和进化的能力，真正成为了智能光电观瞄设备，成为无人作战系统的眼睛和大脑。

Description

一种智能光电观瞄设备

技术领域

本实用新型属于光电观瞄技术领域，具体涉及一种智能光电观瞄设备。

背景技术

未来战争必然是无人作战系统主导的战争，无人作战系统会越来越智能化。无人作战系统的发展趋势必将是全自主式，自主感知、自主决策、自主行动，人工装订任务后能够全自主完成任务。

全自主无人作战系统必然要求具备智能光电感知系统和智能决策系统，智能光电观瞄设备未来不仅具备智能感知能力，也将具备智能决策能力，将成为无人作战系统的眼睛和大脑。目标探测与识别是智能无人系统的基本能力之一，研究复杂环境下的自动高效目标检测框架与方法，是智能系统实现态势感知、意图识别、决策规划等更复杂更高层次任务的基石。

但是，目前常用的光电观瞄设备缺少自主识别能力，阻碍了全自主无人作战系统的发展。

实用新型内容

针对上述已有技术存在的不足，本实用新型提供一种智能光电观瞄设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种智能光电观瞄设备，包括陀螺稳定平台、光学载荷和AI图像处理平台，陀螺稳定平台由俯仰框架、方位框架和安装底座三部分构成，光学载荷包括可见光摄像机、红外热像仪和激光测距机，安装于俯仰框架内，AI图像处理平台位于方位框架的一侧。

作为优选，用于实现可见光视频和红外视频采集、目标自动识别、跟踪的AI图像处理平台，其包括集成ARM核和GPU核的主处理器，与主处理器相连的PAL视频采集卡、SDI视频采集卡、视频接口转换电路、通信接口芯片、DDR、Flash，以及电源管理电路。

作为优选，陀螺和光学载荷安装于俯仰框架内部，俯仰轴电机、俯仰轴角度传感器、方位轴电机、方位轴角度传感器安装于方位框架上，伺服控制电路板位于方位框架的一侧，AI图像处理平台位于方位框架的另一侧，用于实现方位轴连续旋转的导电滑环位于方位框架的方位轴上。

作为优选，电源和电机驱动板位于安装底座内部，外部接口位于安装底座底部。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型的光电观瞄设备集成AI图像处理平台，不仅具备了智能感知能力，也具备了一定的智能决策能力。光电观瞄设备AI图像处理平台通过本实用新型的硬件配置运行深度学习算法，使其具备了学习和进化的能力，真正成为了智能光电观瞄设备，成为无人作战系统的眼睛和大脑。

附图说明

图1为本实用新型智能光电观瞄设备结构示意图；

图2为AI图像处理平台组成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种智能光电观瞄设备，包括陀螺稳定平台、光学载荷和AI图像处理平台，陀螺稳定平台由俯仰框架1、方位框架2和安装底座3三部分构成，光学载荷包括可见光摄像机4、红外热像仪5和激光测距机6，安装于俯仰框架1内，AI图像处理平台11位于方位框架2的一侧。

陀螺7和光学载荷安装于俯仰框架1内部，俯仰轴电机8、俯仰轴角度传感器9、方位轴电机13、方位轴角度传感器14安装于方位框架2上，伺服控制电路板10位于方位框架2的一侧，AI图像处理平台11位于方位框架2的另一侧，用于实现方位轴连续旋转的导电滑环12位于方位框架2的方位轴上。电源和电机驱动板15位于安装底座3内部，外部接口16位于安装底座3底部。陀螺7敏感方位轴和俯仰轴上的干扰角速率，通过伺服控制电路板10上的陀螺稳定回路计算后驱动俯仰轴电机8和方位轴电机13，产生与干扰角速率大小相等、方向相反的补偿速率，使光学载荷的光轴在惯性空间保持稳定，从而获取清晰的可见光和红外图像。俯仰轴角度传感器9和方位轴角度传感器14用于测量两轴的角度，通过伺服控制电路板10上的位置伺服回路计算后进行位置伺服控制。

可见光摄像机4选用12倍连续变焦，响应波段为450nm～900nm，覆盖近红外波段成像，分辨率1920×1080的高清摄像机，大视场角26°×15°，小视场角2.2°×1.2°。红外热像仪5选用640×512氧化钒非制冷红外热像仪，具备12.4°×10°/4.1°×3.3°双视场。可见光摄像机和红外热像仪都兼顾了侦察搜索所需的宽视场，也保证了远距离自动识别所需的像元数量。激光测距机6选用波长1535nm人眼安全的小型测距机，在大气能见度大于10Km，相对湿度小于80％条件下，目标反射率20％，对3.3m×2.3m目标最大测程超过5000m，最近测距距离小于100m。测距频率5Hz，测距精度1m。

如图2所示，AI图像处理平台用于实现可见光视频和红外视频采集、目标自动识别、跟踪，其包括集成ARM核和GPU核的主处理器，与主处理器相连的PAL视频采集卡、SDI视频采集卡、视频接口转换电路、通信接口芯片、DDR、Flash，以及电源管理电路。

AI图像处理平台利用SDI视频采集卡采集可见光摄像机输出的高清视频，通过PCIe口送给主处理器，利用PAL视频采集卡采集红外热像仪输出的标清视频信号，通过PCIe口送给主处理器。利用主处理器中的GPU核和ARM核进行目标识别、跟踪等算法运算，生成目标脱靶量数据，并通过RS422接口送给伺服控制电路板，实现目标的实时跟踪处理。ARM处理器根据处理后的结果进行相应的字符叠加，通过HDMI口输出，视频接口转换电路将其转换为SDI视频以实现显示。CAN接口用于与外部系统通信，RS232接口和以太网口用于调试和程序下载更新。

AI图像处理平台运行基于人工神经网络的深度学习算法，使光电观瞄设备能够自主探测、识别目标，并综合多种因素的判别策略，使其具备一定的智能决策能力。当光电观瞄设备视场中出现多种类型目标时，AI图像处理平台会将所有识别出的目标进行属性标记，并根据一定的策略对识别出的目标进行智能排序。

以上所述的仅是本实用新型的较佳实施例，并不局限本实用新型。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本实用新型的目的，都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能光电观瞄设备，其特征在于，包括陀螺稳定平台、光学载荷和AI图像处理平台，陀螺稳定平台由俯仰框架(1)、方位框架(2)和安装底座(3)三部分构成，光学载荷包括可见光摄像机(4)、红外热像仪(5)和激光测距机(6)，安装于俯仰框架(1)内，AI图像处理平台(11)位于方位框架(2)的一侧。

2.根据权利要求1所述的智能光电观瞄设备，其特征在于，用于实现可见光视频和红外视频采集、目标自动识别、跟踪的AI图像处理平台，其包括集成ARM核和GPU核的主处理器，与主处理器相连的PAL视频采集卡、SDI视频采集卡、视频接口转换电路、通信接口芯片、DDR、Flash，以及电源管理电路。

3.根据权利要求1所述的智能光电观瞄设备，其特征在于，陀螺(7)和光学载荷安装于俯仰框架(1)内部，俯仰轴电机(8)、俯仰轴角度传感器(9)、方位轴电机(13)、方位轴角度传感器(14)安装于方位框架(2)上，伺服控制电路板(10)位于方位框架(2)的一侧，AI图像处理平台(11)位于方位框架(2)的另一侧，用于实现方位轴连续旋转的导电滑环(12)位于方位框架(2)的方位轴上。

4.根据权利要求1所述的智能光电观瞄设备，其特征在于，电源和电机驱动板(15)位于安装底座(3)内部，外部接口(16)位于安装底座(3)底部。

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