DE102014015025A1

DE102014015025A1 - Sighting system and method for operating a sighting system

Info

Publication number: DE102014015025A1
Application number: DE102014015025.9A
Authority: DE
Inventors: Alfred Fendt; Herbert Kuffner; Christian Schmid; Bernd Mohring
Original assignee: MBDA Deutschland GmbH
Current assignee: MBDA Deutschland GmbH
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: DE102014015025B4; FR3027117A1; FR3027117B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Visieranlage zum Anvisieren eines Ziels, umfassend eine Vielzahl von bildgebenden Sensoren, einen Projektor sowie eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, den Projektor derart anzusteuern, dass dieser während des Betriebs der Visieranlage und während eines vorbestimmten Zeitintervalls eine Harmonisierungsmarke auf zumindest einen bildgebenden Sensor projiziert und während des Betriebes der Visieranlage und außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls deaktiviert ist.The present invention relates to a sighting system for sighting a target, comprising a plurality of imaging sensors, a projector and a control unit, wherein the control unit is adapted to control the projector so that this during the operation of the visor and during a predetermined time interval a harmonization mark on at least one imaging sensor is projected and deactivated during operation of the visor and outside the predetermined time interval.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Visieranlage. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Visieranlage.The present invention relates to a sighting system. Moreover, the present invention relates to a method for operating a sighting system.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Visieranlagen bekannt. Dabei ist ebenso aus dem Stand der Technik bekannt, dass eine Visieranlage unterschiedliche Elemente umfassen kann, insbesondere kann eine Visieranlage mehrere optische Geräte aufweisen. Die optischen Achsen der Geräte sind dabei weitestgehend zueinander parallel ausgerichtet, sodass sich Teilbereiche der Sehfelder der verschiedenen optischen Geräte überlappen.Various visor systems are known from the prior art. It is also known from the prior art that a sighting system may comprise different elements, in particular, a sighting system may comprise a plurality of optical devices. The optical axes of the devices are largely aligned parallel to each other so that overlap portions of the fields of view of the various optical devices.

Derartige Visieranlagen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sich die optischen Achsen durch Temperaturschwankungen oder mechanische Einflüsse verschieben können. In diesem Fall ist eine gleichartige Ausrichtung der verschiedenen optischen Achsen nicht mehr gewährleistet. Um bei derartigen Verschiebungen dennoch eine Harmonisierung zu erhalten, offenbart die EP 2 176 618 B1 eine Vorrichtung, bei der spektral unterschiedliche Sensoren mit einem Richtmarkenprojektor harmonisiert werden. Der Richtmarkenprojektor beleuchtet die verschiedenen Sensoren mit einer gemeinsamen multispektralen Richtmarke, die mittels eines Strahlcombiners der äußeren Szene überlagert wird und somit mittels Strahlteiler dem jeweiligen Sensor zugeführt wird. Ein derartiges Harmonisierungskonzept ist dann erforderlich, wenn aus Platz- oder Gewichtsgründen keine stabile Ausrichtung der Achsen zueinander innerhalb der mechanischen oder thermischen Einsatzbedingungen gewährleistet werden kann. Dies ist zumeist bei tragbaren Visieranlagen der Fall. Die aus dem genannten Dokument bekannte durchgängige Projizierung der Richtmarke eignet sich insbesondere für die Harmonisierung von Ortungssensoren mit Teleskopanordnungen ohne bildgebende Sensoren.However, such sighting systems have the disadvantage that the optical axes can shift due to temperature fluctuations or mechanical influences. In this case, a similar alignment of the various optical axes is no longer guaranteed. In order to obtain a harmonization in such shifts, however, discloses the EP 2 176 618 B1 a device in which spectrally different sensors are harmonized with a Richtmarkenprojektor. The Richtmarkeprojektor illuminated the various sensors with a common multispectral Richtmarke, which is superimposed by means of a beam combiner of the outer scene and thus fed by means of beam splitter to the respective sensor. Such a harmonization concept is necessary if, for reasons of space or weight, stable alignment of the axes with respect to one another within the mechanical or thermal operating conditions can not be ensured. This is usually the case with portable visor systems. The continuous projecting of the leveling mark known from the cited document is particularly suitable for the harmonization of locating sensors with telescope arrangements without imaging sensors.

Werden in der Visieranlage bildgebende Sensoren verwendet, wie insbesondere TV-Kameras und/oder Wärmebildgeräte, wirkt sich die Projektion der Richtmarke als stark leistungsmindernd für die optischen Leistungen der betroffenen Kamerasysteme heraus. Insbesondere führt die Projizierung der Richtmarke zu starken Helligkeitsschwankungen und/oder Größenschwankungen in der Darstellung der Richtmarken im Visierbild. Des Weiteren kann die projizierte Richtmarke nicht fein auf einer Zeile oder einer Spalte der hochauflösenden Sensoren abgebildet werden, sodass stets mehrere Zeilen oder Spalten zur Abbildung der Richtmarke benötigt werden. Außerdem wird durch die Richtmarke ein nicht unerheblicher Teil der Szene verdeckt, sodass die Möglichkeit von automatischen Bildverarbeitungsaufgaben wie Zieldetektion und Zieltracking verhindert wird.If imaging sensors are used in the sighting system, such as in particular TV cameras and / or thermal imaging devices, the projection of the directional mark has a strong performance-reducing effect on the optical performance of the camera systems concerned. In particular, the projection of the leveling mark leads to strong fluctuations in brightness and / or size fluctuations in the representation of the leveling marks in the visor image. Furthermore, the projected alignment mark can not be finely imaged on a row or column of the high resolution sensors, so that multiple lines or columns are always needed to image the alignment mark. In addition, the alignment mark obscures a significant portion of the scene, preventing the possibility of automatic image processing tasks such as target detection and target tracking.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Visieranlage mit einer Vielzahl von bildgebenden Sensoren bereitzustellen, die bei einfachem und kostengünstigem Aufbau eine sichere und zuverlässige Harmonisierung der einzelnen bildgebenden Sensoren ermöglicht.It is an object of the invention to provide a sighting system with a variety of imaging sensors, which allows a simple and cost-effective construction, a safe and reliable harmonization of the individual imaging sensors.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche. Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Visieranlage zum Anvisieren eines Ziels. Die erfindungsgemäße Visieranlage umfasst eine Vielzahl von bildgebenden Sensoren, einen Projektor sowie eine Steuereinheit. Die Vielzahl von bildgebenden Sensoren sind insbesondere Sensoren mit unterschiedlichem spektralem Erfassungsbereich. Über Strahlteiler können die einzelnen bildgebenden Sensoren somit aus einer Szene ihren jeweiligen Spektralbereich erfassen. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit eingerichtet, den Projektor derart anzusteuern, dass dieser während des Betriebes der Visieranlage und während eines vorbestimmten Zeitintervalls eine Harmonisierungsmarke auf zumindest einen bildgebenden Sensor projiziert. Insbesondere projiziert der Projektor die Harmonisierungsmarke auf diejenigen bildgebenden Sensoren, die aktuell aktiviert sind. Weiterhin ist die Steuereinheit eingerichtet, während des Betriebes der Visieranlage und außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls den Projektor zu deaktivieren. Somit ist bevorzugt vorgesehen, dass die bildgebenden Sensoren nur für ein kurzes Zeitintervall mit der Harmonisierungsmarke beleuchtet werden, wodurch die oben genannte Nachteile nur kurzfristig auftreten. Insbesondere werden Helligkeitsregelungen und Verstärkungsregelungen der Bildaufbereitung nur kurzfristig gestört. Während des überwiegenden Teils des Betriebes der Visieranlage ist der Projektor deaktiviert. Somit erfolgt keine Störung der bildgebenden Sensoren durch die Projektion der Harmonisierungsmarke. Die Harmonisierungsmarke ist bevorzugt in Form und/oder Farbe und/oder Position an die bildgebenden Sensoren angepasst.The solution of this object is achieved by the features of the independent claims. Thus, the object is achieved by a sighting system for targeting a target. The sighting system according to the invention comprises a plurality of imaging sensors, a projector and a control unit. The plurality of imaging sensors are in particular sensors with different spectral detection range. Via beam splitters, the individual imaging sensors can thus capture their respective spectral range from a scene. According to the invention, the control unit is set up to control the projector such that it projects a harmonization mark onto at least one imaging sensor during operation of the sighting system and during a predetermined time interval. In particular, the projector projects the harmonization tag onto those imaging sensors that are currently activated. Furthermore, the control unit is set up to deactivate the projector during the operation of the sighting system and outside the predetermined time interval. Thus, it is preferably provided that the imaging sensors are illuminated only for a short time interval with the harmonization mark, whereby the above-mentioned disadvantages occur only in the short term. In particular, brightness control and gain control of the image processing are disturbed only for a short time. During most of the operation of the sighting system, the projector is disabled. Thus, there is no disturbance of the imaging sensors by the projection of the harmonization mark. The harmonization mark is preferably adapted in shape and / or color and / or position to the imaging sensors.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims have preferred developments of the invention to the content.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die bildgebenden Sensoren Bilddaten an die Steuereinheit ausgeben. Somit ist die Steuereinheit bevorzugt eingerichtet, aus den Bilddaten eine auf den jeweiligen bildgebenden Sensoren abgebildete Harmonisierungsmarkenabbildung der Harmonisierungsmarke zu extrahieren. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine korrespondierende elektrische Harmonisierungsstruktur zu berechnen. Das Berechnen der korrespondierenden elektrischen Harmonisierungsstruktur entspricht dabei weitestgehend einer Objekterkennung innerhalb der Bilddaten der bildgebenden Sensoren. So wird die Harmonisierungsmarkenabbildung der projizierten Harmonisierungsmarke in den Bildern der jeweiligen bildgebenden Sensoren erkannt und in eine elektrische Harmonisierungsstruktur umgerechnet. Die elektrische Harmonisierungsstruktur entspricht dabei denjenigen Pixeln und/oder Zeilen und/oder Spalten des jeweiligen bildgebenden Sensors, auf die die Harmonisierungsmarke abgebildet wurde. Die elektrische Harmonisierungsstruktur wird vorteilhafterweise für jeden bildgebenden Sensor gespeichert, sodass außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls eine virtuelle Projektion der elektrischen Harmonisierungsstruktur auf die Bilddaten der jeweiligen bildgebenden Sensoren durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht weiterhin eine Harmonisierung, schränkt jedoch den Nutzungsumfang der bildgebenden Sensoren nicht ein.Advantageously, it is provided that the imaging sensors output image data to the control unit. Thus, the control unit is preferably configured to extract from the image data a harmonization mark image of the harmonization mark imaged on the respective imaging sensors. The control unit is set up to calculate a corresponding electrical harmonization structure. The calculation of the corresponding electrical harmonization structure largely corresponds to one Object recognition within the image data of the imaging sensors. Thus, the harmonization mark image of the projected harmonization mark is recognized in the images of the respective imaging sensors and converted into an electrical harmonization structure. The electrical harmonization structure corresponds to those pixels and / or rows and / or columns of the respective imaging sensor to which the harmonization mark has been imaged. The electrical harmonization structure is advantageously stored for each imaging sensor, so that outside the predetermined time interval, a virtual projection of the electrical harmonization structure can be performed on the image data of the respective imaging sensors. This allows further harmonization, but does not limit the scope of use of the imaging sensors.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, aus der elektrischen Harmonisierungsstruktur eine Sehfeldmitte und/oder eine aktuelle Vergrößerung und/oder eine Achsorientierung des jeweiligen bildgebenden Sensors zu bestimmen. Um dies zu realisieren, ist insbesondere vorgesehen, dass die Steuereinheit die Harmonisierungsmarke mit der elektrischen Struktur, die der Harmonisierungsmarkenabbildung entspricht, vergleicht. Anhand der Unterschiede der Harmonisierungsmarke und der elektrischen Harmonisierungsstruktur sind die genannten Parameter bestimmbar.Particularly preferably, it is provided that the control unit is designed to determine a visual field center and / or a current magnification and / or an axis orientation of the respective imaging sensor from the electrical harmonization structure. In order to realize this, it is provided in particular that the control unit compares the harmonization mark with the electrical structure corresponding to the harmonization mark image. Based on the differences of the harmonization mark and the electrical harmonization structure, the parameters mentioned can be determined.

Besonders vorteilhaft ist die Steuereinheit ausgebildet, die elektrische Harmonisierungsstruktur mittels eines Differenzbildverfahrens zu bestimmen. Dies kann insbesondere im Infrarotbereich durchgeführt werden. Somit wird die Harmonisierung auch während operationeller Betriebsphasen der Visieranalge, insbesondere der bildgebenden Sensoren, ermöglicht. Unter Harmonisierung wird dabei das Aktivieren des Projektors während des vorbestimmten Zeitintervalls verstanden.Particularly advantageously, the control unit is designed to determine the electrical harmonization structure by means of a differential image method. This can be carried out in particular in the infrared range. Thus, the harmonization is also possible during operational operating phases of the sighting, in particular the imaging sensors. Harmonization is understood to be the activation of the projector during the predetermined time interval.

Vorteilhafterweise ist die Harmonisierungsstruktur für alle bildgebenden Sensoren gleich. Dabei ist vorgesehen, dass die bildgebenden Sensoren unabhängig voneinander mit der Harmonisierungsstruktur beleuchtbar sind. So sind insbesondere nur derjenige bildgebende Sensor oder diejenigen bildgebenden Sensoren mit der Harmonisierungsstruktur zu beleuchten, der/die in einem aktuellen Zustand der Visieranlage aktiv ist/sind. Eine Harmonisierung der nicht aktiven bildgebenden Sensoren ist nicht nötig, sodass die nicht aktiven bildgebenden Sensoren nicht mit der Harmonisierungsmarke zu beleuchten sind.Advantageously, the harmonization structure is the same for all imaging sensors. It is provided that the imaging sensors can be illuminated independently of one another with the harmonizing structure. In particular, only that imaging sensor or those imaging sensors with the harmonization structure that is / are active in a current state of the sighting system are to be illuminated. Harmonization of the non-active imaging sensors is not necessary so that the non-active imaging sensors are not to be illuminated with the harmonization mark.

Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Harmonisierungsmarke für jeden bildgebenden Sensor unterschiedlich ist. Dabei ist vorgesehen, dass eine stabile Zuordnung der unterschiedlichen Harmonisierungsmarken zueinander ermöglicht ist. Durch die unterschiedlichen Harmonisierungsmarken sind die Projektionen auf die einzelnen bildgebenden Sensoren an die Eigenschaften der bildgebenden Sensoren anpassbar, insbesondere an den spektralen Bereich der bildgebenden Sensoren.Alternatively, it is preferably provided that the harmonization mark is different for each imaging sensor. It is envisaged that a stable assignment of the different harmonization marks to each other is possible. Due to the different harmonization marks, the projections on the individual imaging sensors can be adapted to the properties of the imaging sensors, in particular to the spectral region of the imaging sensors.

Vorteilhafterweise ist das vordefinierte Zeitintervall ein Intervall von maximal einer Sekunde. Besonders bevorzugt beträgt das vordefinierte Zeitintervall maximal eine halbe Sekunde. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform beträgt das vordefinierte Zeitintervall maximal eine Zehntelsekunde. Somit ist ersichtlich, dass die Harmonisierung auch während des Betriebes der Visieranlage ausführbar ist, ohne den Betrieb der Visieranlage merklich zu stören.Advantageously, the predefined time interval is an interval of a maximum of one second. Particularly preferably, the predefined time interval is a maximum of half a second. In a particularly advantageous embodiment, the predefined time interval is a maximum of one tenth of a second. Thus, it can be seen that the harmonization can be carried out during the operation of the visor system, without disturbing the operation of the visor system noticeably.

Die Harmonisierungsmarke ist vorteilhafterweise ein Fadenkreuz und/oder ein Rahmen und/oder eine Vielzahl von, insbesondere symmetrisch angeordneten, Einzelquellen. Durch die Verwendung mehrerer Einzelquellen wird ermöglicht, Koordinatenverdrehungen und Abbildungsmaßstäbe der einzelnen optischen Sensoren zu bestimmen. Somit ist neben einer Harmonisierung des Nullpunktes auch eine Harmonisierung der einzelnen Koordinatensysteme ermöglicht, sodass zwischen den bildgebenden Sensoren auch fehlerfreie Koordinatenübergaben außerhalb der Mitte des einzelnen Sensors ermöglicht sind. Somit ist eine flexible Nutzung der Visieranlage möglich.The harmonization mark is advantageously a crosshair and / or a frame and / or a plurality of, in particular symmetrically arranged, individual sources. The use of several individual sources makes it possible to determine coordinate rotations and image scales of the individual optical sensors. Thus, in addition to a harmonization of the zero point, it is also possible to harmonize the individual coordinate systems so that error-free coordinate transfers outside the center of the individual sensor are also made possible between the imaging sensors. Thus, a flexible use of the visor system is possible.

Die Visieranlage kann vorteilhafterweise neben den bildgebenden Sensoren auch nicht-bildgebende Sensoren, wie insbesondere Tageslichtsensoren oder Fernrohre, aufweisen. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Projektor derart von der Steuereinheit angesteuert ist, dass die Harmonisierungsmarke durch den Projektor während des gesamten Betriebs der Visieranlage auf den nicht-bildgebenden Sensor projiziert wird.The sighting system can advantageously also have non-imaging sensors, in particular daylight sensors or telescopes, in addition to the imaging sensors. It is preferably provided that the projector is driven by the control unit such that the harmonization mark is projected by the projector during the entire operation of the visor on the non-imaging sensor.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Visieranlage zum Anvisieren eines Ziels. Dabei umfasst die Visieranlage eine Vielzahl von bildgebenden Sensoren, einen Projektor sowie eine Steuereinheit. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: Zunächst wird der Projektor durch die Steuereinheit angesteuert. Das Ansteuern des Projektors erfolgt derart, dass dieser während eines vorbestimmten Zeitintervalls eine Harmonisierungsmarke auf zumindest einen bildgebenden Sensor projiziert. Nach Ablauf des Zeitintervalls wird der Projektor deaktiviert. Somit ist der Projektor außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls deaktiviert. Das Aktivieren des Projektors während des vordefinierten Zeitintervalls wird im Folgenden als Harmonisierung bezeichnet. Die Harmonisierung und die damit einhergehenden negativen Beeinträchtigungen der bildgebenden Sensoren werden somit nur während eines geringen Zeitintervalls durchgeführt, während es bei dem überwiegenden Betrieb der Visieranlage zu keinerlei Störungen kommt. Dennoch ist eine Harmonisierung der einzelnen bildgebenden Sensoren ermöglicht.The invention further relates to a method for operating a sighting system for sighting a target. The sighting system comprises a plurality of imaging sensors, a projector and a control unit. The procedure is characterized by the following steps: First, the projector is controlled by the control unit. The control of the projector is carried out such that it projects a harmonization mark on at least one imaging sensor during a predetermined time interval. When the time interval has elapsed, the projector will be disabled. Thus, the projector is disabled outside the predetermined time interval. Activating the projector during the predefined time interval is referred to as harmonization below. The harmonization and the associated negative impairments of the imaging sensors are thus carried out only during a small time interval, while there is no interference in the predominant operation of the sighting system. Nevertheless, a harmonization of the individual imaging sensors is possible.

Bevorzugt findet eine Harmonisierung dann statt, wenn eine Aktivierung eines deaktivierten bildgebenden Sensors erfolgt. Bei Visieranlagen sind zumeist nicht alle vorhandenen optischen Sensoren gleichzeitig aktiv, sondern werden je nach Bedarf zugeschaltet oder deaktiviert. Dabei kann vorgesehen sein, dass mehrere Sensoren gleichzeitig aktiviert sind, wobei üblicherweise mindestens ein optischer Sensor deaktiviert ist. Sollte ein deaktivierter optischer Sensor aktiviert werden, so wird bevorzugt die Harmonisierung durchgeführt, um den neu aktivierten optischen Sensor mit den bereits aktiven oder ehemals aktiven optischen Sensoren zu harmonisieren. Dies bedeutet, dass die Aktivierung des Projektors während des vorbestimmten Zeitintervalls auf eine Aktivierung eines deaktivierten Sensors folgt. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das vorbestimmte Zeitintervall periodisch wiederholt wird, wobei zwischen den einzelnen Aktivierungen des Projektors ein Pausenintervall verbleibt. Das Pausenintervall beträgt insbesondere eine Stunde. Somit ist sichergestellt, dass eine fortwährende Harmonisierung stattfindet und daher Messfehler der Visieranlage durch Verschiebungen der optischen Achsen der einzelnen optischen Sensoren vermeidbar sind.Preferably, harmonization takes place when activation of a deactivated imaging sensor takes place. In sighting systems, not all existing optical sensors are active at the same time, but are switched on or off as required. It can be provided that several sensors are activated simultaneously, usually at least one optical sensor is deactivated. Should a deactivated optical sensor be activated, the harmonization is preferably carried out in order to harmonize the newly activated optical sensor with the already active or formerly active optical sensors. This means that the activation of the projector during the predetermined time interval follows activation of a deactivated sensor. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the predetermined time interval is repeated periodically, wherein a pause interval remains between the individual activations of the projector. The pause interval is in particular one hour. This ensures that continuous harmonization takes place and therefore measurement errors of the sighting system due to displacements of the optical axes of the individual optical sensors can be avoided.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung der beigefügten Figuren im Detail beschrieben. In den Figuren ist:The invention will now be described in detail with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. In the figures:

1 eine schematische Abbildung einer Visieranlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic illustration of a sighting system according to an embodiment of the invention,

2 eine schematische Abbildung einer ersten beispielhaften Harmonisierungsmarke zur Verwendung mit der Visieranlage gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 a schematic illustration of a first exemplary harmonization mark for use with the sighting according to the embodiment of the invention, and

3 eine schematische Abbildung einer zweiten beispielhaften Harmonisierungsmarke zur Verwendung mit der Visieranlage gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a schematic illustration of a second exemplary harmonization mark for use with the sighting according to the embodiment of the invention.

1 zeigt eine Visieranlage 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Visieranlage 1 umfasst drei bildgebende Sensoren 2 sowie einen Projektor 3. Die bildgebenden Sensoren 2 sowie der Projektor 3 sind über Strahlenteiler 5 miteinander kombiniert. Somit weist die Visieranlage 1 einen gemeinsamen Ausgang 6 auf, durch den eine Szene der Umgebung erfassbar ist. Über eine Steuereinheit 4 sind die bildgebenden Sensoren 2 und der Projektor 3 ansteuerbar. 1 shows a sighting system 1 according to an embodiment of the invention. The sighting system 1 includes three imaging sensors 2 as well as a projector 3 , The imaging sensors 2 as well as the projector 3 are over beam splitters 5 combined together. Thus, the sighting system 1 a common exit 6 on, by a scene of the environment is detectable. About a control unit 4 are the imaging sensors 2 and the projector 3 controllable.

Innerhalb der Visieranlage 1 können die bildgebenden Sensoren 2 einzeln aktiviert und deaktiviert werden. Sobald einer der bildgebenden Sensoren 2 aktiviert wird, wird dieser von dem Projektor 3 mit einer Harmonisierungsmarke 7 (vgl. 2 und 3) beleuchtet. Die Beleuchtung mit der Harmonisierungsmarke 7 erfolgt dabei während eines vordefinierten Zeitintervalls, das vorteilhafterweise maximal eine Zehntelsekunde beträgt.Inside the visor system 1 can the imaging sensors 2 individually activated and deactivated. Once one of the imaging sensors 2 is activated, this is from the projector 3 with a harmonizing mark 7 (see. 2 and 3 ) illuminated. The lighting with the harmonizing mark 7 takes place during a predefined time interval, which is advantageously at most a tenth of a second.

Aus den Bilddaten des bildgebenden Sensors 2, der mit der Harmonisierungsstruktur 7 beleuchtet wurde, ist somit eine Harmonisierungsmarkenabbildung 8 extrahierbar. Dies ist in den 2 und 3 für unterschiedliche Harmonisierungsmarken 7 gezeigt. Das Extrahieren der Harmonisierungsmarkenabbildung 8 aus den Bilddaten des bildgebenden Sensors 2 erfolgt insbesondere mittels eines Differenzbildverfahrens. Anschließend erfolgt vorteilhafterweise eine Umwandlung der extrahierten Harmonisierungsmarkenabbildung 8 in eine elektrische Harmonisierungsstruktur. Die durch die Umwandlung erzeugte elektrische Harmonisierungsstruktur ist dabei völlig unabhängig von der Harmonisierungsmarke 7, insbesondere hinsichtlich Position, Farbe, Größe und Form. So ist insbesondere ermöglicht, je nach Anwendungsfall die Harmonisierungsmarkenabbildung 8 in unterschiedliche elektrische Harmonisierungsstrukturen umzuwandeln. So kann beispielsweise eine erste elektrische Harmonisierungsstruktur ein Fadenkreuz im Nullpunkt eines der bildgebenden Sensoren 2 repräsentieren, eine zweite elektrische Harmonisierungsstruktur hingegen einen Rahmen, in dessen Mittelpunkt der Nullpunkt eines der bildgebenden Sensoren 2 liegt.From the image data of the imaging sensor 2 that with the harmonization structure 7 is thus a harmonization mark illustration 8th extractable. This is in the 2 and 3 for different harmonization brands 7 shown. Extracting the Harmonization Tag illustration 8th from the image data of the imaging sensor 2 takes place in particular by means of a difference image method. Subsequently, advantageously, a conversion of the extracted Harmonisierungsmarkenabbildung 8th in an electrical harmonizing structure. The electrical harmonization structure generated by the conversion is completely independent of the harmonization mark 7 , especially with regard to position, color, size and shape. This makes it possible in particular, depending on the application, the Harmonisierungsmarkenabbildung 8th into different electrical harmonization structures. For example, a first electrical harmonization structure can be a crosshair at the zero point of one of the imaging sensors 2 On the other hand, a second electrical harmonization structure represents a frame centered around the zero point of one of the imaging sensors 2 lies.

Die elektrische Harmonisierungsstruktur ist in der Steuereinheit 4 speicherbar. Von der Steuereinheit 4 ist jedes Bild der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 mit der gespeicherten oder mit einer der gespeicherten elektrischen Harmonisierungsstruktur überlagerbar. Somit ist stets eine Referenz innerhalb des Bildes vorhanden, wobei jedoch kein Verlust an Bilddatenmaterial eintritt, wie dies bei einer ständigen Projektion einer Richtmarke auf die bildgebenden Sensoren 2 der Fall wäre. Aufgrund der Tatsache, dass die einzelnen elektrischen Harmonisierungsstrukturen ausgehend von derselben Harmonisierungsmarke 7 berechnet wurden, ist somit stets dieselbe Referenz innerhalb der Bilddaten der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 vorhanden. Somit ist ein Austausch von Daten zwischen den einzelnen Bilddaten der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 ermöglicht.The electrical harmonization structure is in the control unit 4 storable. From the control unit 4 is every image of the individual imaging sensors 2 superimposed with the stored or with one of the stored electrical harmonization structure. Thus, there is always a reference within the image, but there is no loss of image data material, as in the case of a continuous projection of a leveling mark on the imaging sensors 2 the case would be. Due to the fact that the individual electrical harmonization structures starting from the same harmonization mark 7 are thus always the same reference within the image data of the individual imaging sensors 2 available. Thus, an exchange of data between the individual image data of the individual imaging sensors 2 allows.

Alternativ zu den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen, in denen eine einzige Harmonisierungsmarke 7 auf alle bildgebenden Sensoren 2 projiziert wird, ist es ebenso möglich, jeden bildgebenden Sensor 2 mit einer eigenen Harmonisierungsmarke zu beleuchten. In diesem Fall ist vorgesehen, dass die einzelnen Harmonisierungsmarken 7 zueinander zuordenbar sind, sodass weiterhin eine gemeinsame Referenz der Bilddaten der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 vorhanden ist. Alternatively to the in the 2 and 3 shown embodiments in which a single harmonization mark 7 on all imaging sensors 2 It is also possible to use any imaging sensor 2 to illuminate with its own harmonization mark. In this case it is envisaged that the individual harmonization marks 7 be assigned to each other, so continue to have a common reference of the image data of the individual imaging sensors 2 is available.

Insbesondere aus 3 ist ersichtlich, dass mittels einer geeigneten Wahl der Harmonisierungsmarke 7 sowohl Verdrehungen als auch Maßstabsfehler der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 erkannt werden können. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die Koordinaten, die mittels Bilddaten eines der bildgebenden Sensoren 2 bestimmt wurden, auch in den Bilddaten eines anderen bildgebenden Sensors 2 wiederzufinden. Im Gegensatz zum Stand der Technik, der lediglich eine Projektion von Richtmarken und damit eine Zentralharmonisierung erlaubt, können somit auch Koordinaten außerhalb des Mittelpunkts in den Bilddaten der verschiedenen optischen Sensoren 2 verglichen werden.In particular from 3 It can be seen that by means of an appropriate choice of the harmonization mark 7 both twists and scale errors of the individual imaging sensors 2 can be recognized. In this way it is possible to use the coordinates obtained by means of image data of one of the imaging sensors 2 were determined, even in the image data of another imaging sensor 2 recover. In contrast to the prior art, which allows only a projection of Richtrichtmarken and thus a central harmonization, thus also off-center coordinates in the image data of the various optical sensors 2 be compared.

Die zuvor genannte Vergleichbarkeit ermöglicht außerdem, Ziele zu erfassen, die nicht in der Mitte des jeweiligen bildgebenden Sensors 2 abgebildet werden. Üblicherweise ist vorgesehen, dass die bildgebenden Sensoren 2 nur hinsichtlich ihres Mittelpunktes harmonisiert werden. Mit der erfindungsgemäßen Visieranlage 1 ist jedoch ermöglicht, die gesamten Koordinatensysteme der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 zu harmonisieren. Somit muss ein Zielobjekt nicht zwangsläufig in der Mitte jedes bildgebenden Sensors 2 abgebildet werden, um eine Vergleichbarkeit zwischen den Bilddaten der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 zu erhalten. Vielmehr ist es somit möglich, auch Ziele zu erfassen, die außerhalb der Bildmitte der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 abgebildet werden. In diesem Fall kann für jeden bildgebenden Sensor 2 eine Verschiebung der Zielabbildung von dem Mittelpunkt berechnet werden, wobei diese Verschiebung zwischen den einzelnen Bilddaten der bildgebenden Sensoren 2 vergleichbar ist.The aforementioned comparability also makes it possible to detect targets that are not in the middle of the respective imaging sensor 2 be imaged. Usually, it is provided that the imaging sensors 2 be harmonized only in terms of their center. With the sighting system according to the invention 1 however, allows the entire coordinate systems of the individual imaging sensors 2 to harmonize. Thus, a target does not necessarily have to be in the center of each imaging sensor 2 be imaged to allow comparability between the image data of the individual imaging sensors 2 to obtain. Rather, it is thus possible to also detect targets that are outside the center of the individual imaging sensors 2 be imaged. In this case, for each imaging sensor 2 a shift of the target image from the center may be calculated, this shift between the individual image data of the imaging sensors 2 is comparable.

Die in 3 gezeigte Harmonisierungsmarke bestehend aus zwei Fadenkreuzen kann bevorzugt auch durch eine Lochblende, insbesondere Pinholes, realisiert sein. Die Lochblende umfasst zwei Löcher, die symmetrisch um den Nullpunkt aber unsymmetrisch in einer x-Richtung und in einer y-Richtung angeordnet sind. Über Lichtleiter kann Licht zu den Löchern der Lochblende geführt werden.In the 3 shown harmonization mark consisting of two crosshairs may preferably be realized by a pinhole, in particular pinholes. The pinhole includes two holes symmetrically about the zero point but arranged asymmetrically in an x-direction and in a y-direction. Light can be passed to the holes of the aperture via optical fibers.

Es ist daher ersichtlich, dass die Visieranlage 1 vorteilhafterweise nur während eines kurzen vordefinierten Zeitintervalls zum Beginn einer Aktivierung eines der bildgebenden Sensoren 2 den Projektor 3 aktiviert. Da jede Aktivierung des Projektors 3 mit negativen Einflüssen auf die bildgebenden Sensoren 2 einhergeht, ist somit eine Störung der Visieranlage 1 minimiert. Dennoch ist eine sichere und zuverlässige Harmonisierung der einzelnen bildgebenden Sensoren 2 ermöglicht. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Visieranlage 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel außerdem eine Vergleichbarkeit von Koordinatendaten, die mit den einzelnen bildgebenden Sensoren 2 gewonnen wurden. Somit ist die Visieranlage 1 den bekannten Visieranlagen aus dem Stand der Technik überlegen.It can therefore be seen that the sighting system 1 advantageously only during a short predefined time interval for starting an activation of one of the imaging sensors 2 the projector 3 activated. Because every activation of the projector 3 with negative influences on the imaging sensors 2 is thus a disturbance of the sighting system 1 minimized. Nevertheless, a safe and reliable harmonization of the individual imaging sensors 2 allows. In particular, the sighting system according to the invention allows 1 according to the embodiment also a comparability of coordinate data with the individual imaging sensors 2 were won. Thus, the sighting system 1 superior to the known visors from the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Visieranlagevisor system
22: bildgebende SensorenImaging sensors
33: Projektorprojector
44: Steuereinheitcontrol unit
55: Strahlenteilerbeamsplitter
66: gemeinsamer Ausgangcommon output
77: Harmonisierungsmarkeharmonization brand
88th: HarmonisierungsmarkenabbildungHarmonization brand image

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2176618 B1 [0003]

Claims

Sighting system ( 1 for sighting a target, comprising a plurality of imaging sensors ( 2 ), a projector ( 3 ) and a control unit ( 4 ), the control unit ( 4 ), the projector ( 3 ) such that during operation of the sighting system ( 1 ) and during a predetermined time interval a harmonization mark ( 7 ) on at least one imaging sensor ( 2 ) and during operation of the sighting system ( 1 ) and deactivated outside the predetermined time interval.

Sighting system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the control unit ( 4 ), from image data of the respective imaging sensors ( 4 ) one on the respective imaging sensors ( 4 ) pictured harmonization mark images ( 8th ) of the harmonization mark ( 7 ) and calculate a corresponding electrical harmonization structure.

Sighting system ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the control unit ( 4 ) is formed from the electrical harmonization structure, a center of field of view and / or a current magnification and / or an axis orientation of the respective imaging sensor ( 2 ).

Sighting system ( 1 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the control unit ( 4 ) is adapted to determine the electrical harmonization structure by means of a difference image method.

Sighting system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the harmonization mark ( 7 ) for all imaging sensors ( 2 ), wherein the imaging sensors ( 2 ) independently of each other with the harmonization mark ( 7 ) are illuminated.

Sighting system ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the harmonization mark ( 7 ) different for each imaging sensor ( 2 ).

Sighting system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the predefined time interval is a maximum of one second, in particular a maximum of half a second, more preferably a maximum of one tenth of a second.

Sighting system ( 1 ), characterized in that the harmonization mark ( 7 ) comprises a crosshair and / or a frame and / or a plurality of, in particular symmetrically arranged, individual sources.

Method for operating a sighting system ( 1 ) for sighting a target, the sighting system ( 1 ) a plurality of imaging sensors ( 2 ), a projector ( 3 ) and a control unit ( 4 ), characterized by the steps: - driving the projector ( 3 ) by the control unit ( 4 ) such that the projector ( 3 ) during a predetermined time interval a harmonization mark ( 7 ) on at least one imaging sensor ( 2 ), and - disabling the projector ( 3 ) outside the predetermined time interval.

A method according to claim 9, characterized in that the predetermined time interval always to an activation of a deactivated imaging sensor ( 2 ) follows.