WO2014170581A1 - Equipment for adjusting a weapon - Google Patents

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WO2014170581A1
WO2014170581A1 PCT/FR2014/050849 FR2014050849W WO2014170581A1 WO 2014170581 A1 WO2014170581 A1 WO 2014170581A1 FR 2014050849 W FR2014050849 W FR 2014050849W WO 2014170581 A1 WO2014170581 A1 WO 2014170581A1
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WO
WIPO (PCT)
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equipment
weapon
adjusting
axis
barrel
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/050849
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French (fr)
Inventor
Georges Lamy au Rousseau
Pierre Bouchard
Franck POLIDOR
Florent ROGER
Original Assignee
Star Nav
Sominex
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A23/00—Gun mountings, e.g. on vehicles; Disposition of guns on vehicles
    • F41A23/02—Mountings without wheels
    • F41A23/16—Testing mounts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/54—Devices for testing or checking ; Tools for adjustment of sights
    • F41G1/545—Tools for adjustment of sights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/32—Devices for testing or checking
    • F41G3/323—Devices for testing or checking for checking the angle between the muzzle axis of the gun and a reference axis, e.g. the axis of the associated sighting device

Definitions

  • the present invention relates to the field of adjusting a firearm having a barrel and a sighting system.
  • This setting is essential to ensure accurate shooting.
  • the most common way is to aim at the center of a target 25 meters away and then shoot, and align the center of the reticle with the impact, the well-locked weapon aimed at the target's fly.
  • the distance is then increased to fine tune the rifle scope.
  • simbleautage consisting of aligning the axis of a sighting device (such as the optical axis of a riflescope) with the axis of the barrel of the weapon.
  • the optical axis remains parallel to the axis of the mouth of the barrel until, theoretically, the infinite; therefore, always theoretically, the target distance between the target point and the impact is the same as between the optical axis and the axis of the muzzle;
  • Convergence simbleautage is an alternative solution in the field. It is done by looking through the barrel in which we have placed a metal cross, the simbleau. Then we point by looking in the barrel on a landmark at a great distance, a steeple for example. All that remains is to bring the reticle of the telescope to the steeple.
  • European Patent Application EP1510775 discloses a method and a device for aligning the barrel of a weapon with the aiming system.
  • the method according to the invention is based on the use of a video camera (5) inserted in the breech of the barrel, which can be worn over long distances, as well as on the muzzle of the gun barrel.
  • This device comprises two longitudinal arms connected to one another in an articulated manner. Reflecting prisms are arranged on his arms to shift parallel to himself a light ray incident in each position of the joint. Reflecting prisms are arranged on the axis of each arm so that next to the ray exit area of a prism is located the ray entry area of the next prism.
  • Canadian patent CA2217791 describes another device for aligning the axis of view of a rifle or handgun with the axis of fire.
  • the solution is to use visible laser light inserted into the rifle chamber to help align the riflescope or the iron sight with the barrel bore.
  • US Pat. No. 5,060,391 discloses a device for permitting line of sight alignment of the optical telescope with the bore of a firearm.
  • An optical assembly comprising a beam splitter and a light source are integrated in a housing.
  • the bore of the weapon is referenced mechanically relative to the enclosure.
  • the light source provides visible light that is directed by the beam splitter into the firearm.
  • the bore is illuminated from the mouth of the chamber. The azimuth and elevation are adjusted to bring the images of the mouth of the barrel and the chamber into coincidence.
  • the device is very sensitive to the play and the quality of the construction, which makes the construction complex and expensive.
  • the adjustment requires a great deal of expertise, and any error is reflected by a false simbleautage.
  • the quality of the simbleautage depends on the sighting length, which implies a large size and a difficulty of implementation in confined spaces of small size.
  • the invention proposes, in its most general sense, equipment for adjusting a weapon comprising a barrel and an aiming system that is adjustable relative to the barrel, characterized in that it consists of a frame for fixing the weapon to be adjusted, and a plate on which are fixed with a rigid mechanical connection:
  • the equipment further comprising means for controlling the positioning of the display of said virtual pattern on the screen according to the image acquired by said camera,
  • Said equipment further comprising means for moving said platen in the plane ZX perpendicular to the Y axis of the camera to align the real reticle and the virtual reticle in the field of view of said aiming system prior to the step of adjustment of the sighting system by a visual matching operation of the virtual pattern and the physical pattern on the one hand and the sight of said sighting system seen by said sighting system on the other hand.
  • said plate is movable with respect to the rigid frame with only two degrees of freedom, in translation along the axes OZ and OX, in order to align approximately the axis of the barrel with the optical axis of the camera, said displacement being ensured. by a guidance prohibiting any rotation.
  • the equipment comprises a computer for the execution of an image processing software performing a contour recognition and the center of the mouth on the one hand and the image of the rearward opening on the other hand and control the displacement of said platen relative to the frame.
  • said processing software is based on Hough transformation pattern recognition.
  • said processing software is based on the determination of the center of gravity, calculated from a contour of a circle.
  • said processing software is based on the detection of ellipses.
  • the result of said contour recognition processing provides information representative of the shift of the vector of the physical firing axis with respect to the axis OX perpendicular to the plane of the camera sensor and controlling the display of the virtual cross-hair on 1 screen.
  • the invention also relates to equipment for moving said platen movable along 2 axes in translation to allow the alignment of the two reticles in the field of view of the sighting device, then the adjusting the attachment of the latter to align with the center of the two reticles.
  • the equipment further comprises a memory for recording at least one correction factor related to the characterization of the shooter and / or the weapon.
  • said correction factor is recorded in a digital file adding displacement to the calculated displacement in order to correct anomalies observed during real shots and due to either the shooter or the weapon.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a device according to the invention
  • the device described is intended for aligning the firing axis of the barrel (1) of a firearm with the optical axis of its sighting member (2).
  • the device is mechanically secured to the barrel (1) of the firearm by means of a rigid frame (3) provided with a connection system (4) with the barrel (1).
  • the device is not necessarily fixed. It can be installed on a support, for example a tripod, or be mobile.
  • This rigid frame (3) also supports a plate (12) on which are mounted rigidly a camera (5), a reticle (11) and a display screen (10).
  • the plate (11) is positioned initially so that the camera (5) is arranged substantially in the axis of the barrel (1) facing the muzzle (6) of the barrel (1).
  • the opposite end (7) is illuminated when the rifle is in the "open yoke" position, for example in the tilted position, by a natural light or a light source (8).
  • the rigid frame (3) is also connected to a subassembly comprising a display screen (10) and a reticle (11) connected by a rigid connecting structure (12).
  • This subassembly (12) is movable relative to the rigid frame (3) via a joint allowing two degrees of freedom in longitudinal displacement only, along the axes OX and OZ perpendicular to the axis OY defined by the barrel axis (1), corresponding substantially to the axis perpendicular to the plane formed by the optical sensor of the camera (5).
  • the accuracy of this direction is not critical, an offset of a few degrees between the axis OY and said axis perpendicular to the plane formed by the optical sensor can be compensated during the initial setting of the device.
  • the display screen (10) makes it possible to display a prerecorded reticle in the memory of a computer controlling the operation of the device.
  • the operation of the device is as follows.
  • the firearm is opened, by tilting of the butt (13) or opening of the breech, and the barrel (1) is fixed on the rigid frame (3).
  • connection between the rigid frame (3) and the barrel may have a degree of freedom along the axis OY only so as to allow adaptation to different weapons configuration.
  • the plate (12) is movable relative to the rigid frame (3) with only two degrees of freedom, in translation along the axes OZ and OX, in order to align approximately the axis of the barrel (1) with the optical axis of the camera (5). This displacement is ensured by a guidance prohibiting any rotation.
  • the light source (8) is positioned at the rear of the barrel (1) so as to allow the acquisition by the camera (5) of well contrasting images of both the mouth (6) and the view of the camera. rear opening (7) of the barrel (1).
  • This light source is optional, natural light being sufficient for daytime use.
  • the light source is not necessarily a laser source.
  • a plate (12) is movable in the X direction and Z direction relative to the support of the weapon.
  • This plate (12) supports the camera (5), the display screen (10) and the reticle (11) in a rigid geometry.
  • This treatment is for example based on the Hough transform recognition technique, or the generalized Hough transform.
  • the result of this treatment provides information on the shift of the vector of the axis of fire physical with respect to the axis OX perpendicular to the plane of the sensor of the camera (5).
  • a correction factor related to the characterization of the shooter and / or the weapon is added.
  • This correction factor is formalized by a digital file adding a displacement to the previously calculated displacement in order to correct anomalies observed during real shots and due to either the shooter or the weapon.
  • This offset is recorded to calculate the displacement of the position of the target displayed on the screen (10).
  • This matching is effected firstly by an action on the displacement of the plate (12) relative to the frame (3), so as to align the pattern displayed on the display screen (10) with the crosshairs (11) through the sighting device.
  • the two reticles define the barrel vector, on which we can then align the sighting axis of the sighting device (telescope or sighting camera).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Telescopes (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

The present invention concerns a piece of equipment for adjusting a weapon comprising a barrel and an aiming system that is adjustable relative to the barrel consisting of a frame (3) for fastening the weapon that is to be adjusted, and a plate (12) onto which the following are fastened with a rigid mechanical connection: a camera (5) for acquiring images of the muzzle and the bottom of the barrel, an actual sight (11) formed by crosshairs, a display screen (10) for displaying an additional virtual sight placed behind said actual sight (11), substantially in the axis of the aiming system, the equipment further comprising means for controlling the positioning of the display of said virtual sight on the screen on the basis of the image acquired by said camera, said equipment further comprising a means for moving said plate (12) in the ZX plane perpendicular to the Y axis of the camera in order to align the actual sight (11) and the virtual sight (10) in the field of vision of said aiming system (2) prior to the step of adjusting the aiming system with an operation of visually matching the virtual sight (10) and physical sight (11) with the sight of said aiming system (2) seen by said aiming system.

Description

EQUIPEMENT POUR LE REGLAGE D'UNE ARME  EQUIPMENT FOR THE ADJUSTMENT OF AN ARMY
Domaine de 1 ' invention La présente invention concerne le domaine du réglage d'une arme à feu comportant un canon et un système de visée . FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of adjusting a firearm having a barrel and a sighting system.
Ce réglage est indispensable pour assurer une précision du tir. Un défaut de réglage de la lunette de visée, par exemple un défaut de parallaxe, même minime conduit à des décalages de l'impact de distance importante, surtout pour des grandes distances de tir.  This setting is essential to ensure accurate shooting. A lack of adjustment of the telescope, for example a parallax defect, even minimal, leads to significant distance impact offsets, especially for long firing distances.
Le réglage d'une arme à feu est souvent fait de manière empirique.  The setting of a firearm is often done empirically.
La manière plus répandue consiste à viser le centre d'une cible placée à 25 mètres puis à tirer, et aligner le centre du réticule sur l'impact, l'arme bien bloquée visant la mouche de la cible.  The most common way is to aim at the center of a target 25 meters away and then shoot, and align the center of the reticle with the impact, the well-locked weapon aimed at the target's fly.
On augmente ensuite la distance pour affiner le réglage de la lunette de visée.  The distance is then increased to fine tune the rifle scope.
Une autre manière connue est le simbleautage, consistant à aligner l'axe d'un organe de visée (comme l'axe optique d'une lunette de tir) avec l'axe du canon de l'arme.  Another known way is the simbleautage, consisting of aligning the axis of a sighting device (such as the optical axis of a riflescope) with the axis of the barrel of the weapon.
Le simbleautage s'effectue soit en parallèle soit en convergence :  Simbleautage is carried out either in parallel or in convergence:
• en parallèle, l'axe optique reste parallèle à l'axe de la bouche du canon jusqu'à, théoriquement, l'infini ; donc, toujours théoriquement, l'écart en cible entre le point visé et 1 ' impact est le même qu ' entre 1 ' axe optique et l'axe de la bouche du canon ;  • in parallel, the optical axis remains parallel to the axis of the mouth of the barrel until, theoretically, the infinite; therefore, always theoretically, the target distance between the target point and the impact is the same as between the optical axis and the axis of the muzzle;
• en convergence, l'axe optique recoupe l'axe du canon à une certaine distance : point visé = point touché ; c ' est ce que font la plupart des tireurs lorsqu'ils règlent leurs lunettes. Le simbleautage en parallèle est employé pour les engins blindés dans lesquels la lunette n'est pas au-dessus de l'arme mais décalée sur le côté. L'écart axial est maintenu à toutes les distances. • in convergence, the optical axis intersects the axis of the gun at a certain distance: target point = point touched; this is what most shooters do when they adjust their glasses. Parallel simbleautage is used for armored vehicles in which the telescope is not above the weapon but shifted to the side. The axial gap is maintained at all distances.
Le simbleautage en convergence est une solution alternative sur le terrain. Il se fait en regardant à travers le canon dans lequel on a placé un croisillon métallique, le simbleau. Ensuite on pointe en regardant dans le canon sur un repère à une grande distance, un clocher par exemple. Il ne reste plus qu'à amener le réticule de la lunette sur le clocher .  Convergence simbleautage is an alternative solution in the field. It is done by looking through the barrel in which we have placed a metal cross, the simbleau. Then we point by looking in the barrel on a landmark at a great distance, a steeple for example. All that remains is to bring the reticle of the telescope to the steeple.
Etat de la technique On connaît également dans l'état de la technique des équipements destinés à simplifier et améliorer le réglage d'une arme à feu, de manière moins empirique. State of the art Also known in the state of the art equipment for simplifying and improving the setting of a firearm, less empirically.
La demande de brevet européen EP1510775 décrit un procédé et un dispositif pour aligner le canon d'une arme avec le système de visée.  European Patent Application EP1510775 discloses a method and a device for aligning the barrel of a weapon with the aiming system.
Le procédé selon 1 ' invention est basé sur l'utilisation d'une caméra vidéo (5) insérée dans la culasse du canon, qui peut être portée sur de longues distances, ainsi que sur la bouche du canon du pistolet.  The method according to the invention is based on the use of a video camera (5) inserted in the breech of the barrel, which can be worn over long distances, as well as on the muzzle of the gun barrel.
On connaît également dans l'état de la technique un dispositif de vérification du simbleautage et de vérification du parallélisme des lignes visuelle et de mire, décrit dans le brevet européen EP315892. Also known in the state of the art a device for checking the simbleautage and verification of the parallelism of visual lines and sight, described in European Patent EP315892.
Ce dispositif comprend deux bras longitudinaux reliés l'un à l'autre de façon articulée. Des prismes de réflexion sont disposés sur ses bras pour décaler parallèlement à lui même un rayon lumineux incident dans chaque position de l'articulation. Des prismes de réflexion sont disposés sur l'axe de chaque bras de manière qu'en regard de la zone de sortie des rayons d'un prisme soit située la zone d'entrée de rayon du prisme suivant. This device comprises two longitudinal arms connected to one another in an articulated manner. Reflecting prisms are arranged on his arms to shift parallel to himself a light ray incident in each position of the joint. Reflecting prisms are arranged on the axis of each arm so that next to the ray exit area of a prism is located the ray entry area of the next prism.
Le brevet canadien CA2217791 décrit un autre dispositif permettant d'aligner l'axe de visée d'un fusil ou arme de poing avec l'axe de tir. La solution consiste à utiliser une lumière laser visible insérée dans la chambre de fusil pour aider à aligner la lunette de visée ou de la vue de fer avec l'alésage du canon.  Canadian patent CA2217791 describes another device for aligning the axis of view of a rifle or handgun with the axis of fire. The solution is to use visible laser light inserted into the rifle chamber to help align the riflescope or the iron sight with the barrel bore.
Le brevet américain US5060391 décrit un dispositif pour permettre 1 ' alignement de ligne de visée de la lunette optique avec l'alésage d'une arme à feu. Un ensemble optique comprenant un diviseur de faisceau et une source d'éclairage sont intégrés dans un boîtier. L'alésage de l'arme est référencé mécaniquement par rapport à l'enceinte. La source d'éclairage fournit une lumière visible qui est dirigée par le séparateur de faisceau dans l'arme à feu. L'alésage est éclairé à partir de la bouche de la chambre. L'azimut et élévation sont ajustés afin de mettre les images de la bouche du canon et de la chambre en coïncidence.  US Pat. No. 5,060,391 discloses a device for permitting line of sight alignment of the optical telescope with the bore of a firearm. An optical assembly comprising a beam splitter and a light source are integrated in a housing. The bore of the weapon is referenced mechanically relative to the enclosure. The light source provides visible light that is directed by the beam splitter into the firearm. The bore is illuminated from the mouth of the chamber. The azimuth and elevation are adjusted to bring the images of the mouth of the barrel and the chamber into coincidence.
Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur présentent plusieurs inconvénients. Ils nécessitent souvent une source laser dont l'alignement par rapport à l'arme à calibrer nécessite une précision élevée. Cette précision de positionnement est apportée soit de manière mécanique, soit de manière optique. Disadvantages of the Prior Art The solutions of the prior art have several disadvantages. They often require a laser source whose alignment with respect to the weapon to be calibrated requires high accuracy. This positioning accuracy is provided either mechanically or optically.
Pour les solutions mécaniques, le dispositif est très sensible au jeu et à la qualité de la construction, ce qui rend la construction complexe et coûteuse. Pour les solutions optiques, le réglage nécessite une grande expertise, et toute erreur se traduit par un simbleautage faussé. For mechanical solutions, the device is very sensitive to the play and the quality of the construction, which makes the construction complex and expensive. For optical solutions, the adjustment requires a great deal of expertise, and any error is reflected by a false simbleautage.
Pour beaucoup de solutions, la qualité du simbleautage dépend de la longueur de visée, ce qui implique un encombrement important et une difficulté de mise en œuvre dans des espaces clos de petite dimension.  For many solutions, the quality of the simbleautage depends on the sighting length, which implies a large size and a difficulty of implementation in confined spaces of small size.
Solution apportée par l'invention Solution provided by the invention
Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose selon son acception la plus générale un équipement pour le réglage d'une arme comportant un canon et un système de visée réglable par rapport au canon caractérisé en ce qu'il est constitué par un châssis pour la fixation de l'arme à régler, et une platine sur laquelle sont fixés avec une liaison mécanique rigide : In order to remedy these drawbacks, the invention proposes, in its most general sense, equipment for adjusting a weapon comprising a barrel and an aiming system that is adjustable relative to the barrel, characterized in that it consists of a frame for fixing the weapon to be adjusted, and a plate on which are fixed with a rigid mechanical connection:
• une caméra pour l'acquisition d'images de la bouche et du fond du canon,  • a camera for the acquisition of images of the mouth and the bottom of the barrel,
· une mire réelle formée par un réticule,  · A real test pattern formed by a reticle,
• un écran de visualisation pour l'affichage d'une mire virtuelle complémentaire placé en arrière de ladite mire réelle (11), sensiblement dans l'axe du système de visée,  A display screen for displaying a complementary virtual pattern placed behind said real pattern (11), substantially in the axis of the sighting system,
• l'équipement comportant en outre des moyens pour commander le positionnement de l'affichage de ladite mire virtuelle sur l'écran en fonction de l'image acquise par ladite caméra,  The equipment further comprising means for controlling the positioning of the display of said virtual pattern on the screen according to the image acquired by said camera,
• ledit équipement comportant en outre un moyen de déplacement de ladite platine dans le plan ZX perpendiculaire à l'axe Y de la caméra pour aligner le réticule réel et le réticule virtuel dans le champ de vue dudit système de visée préalablement à l'étape de réglage du système de visée par une opération de mise en concordance visuelle de la mire virtuelle et de la mire physique d'une part et la mire dudit système de visée vues par ledit système de visée d'autre part. Avantageusement, ladite platine est mobile par rapport au cadre rigide selon deux degrés de liberté seulement, en translation selon les axes OZ et OX, afin d'aligner approximativement l'axe du canon avec l'axe optique de la caméra, ledit déplacement étant assuré par un guidage interdisant toute rotation. Said equipment further comprising means for moving said platen in the plane ZX perpendicular to the Y axis of the camera to align the real reticle and the virtual reticle in the field of view of said aiming system prior to the step of adjustment of the sighting system by a visual matching operation of the virtual pattern and the physical pattern on the one hand and the sight of said sighting system seen by said sighting system on the other hand. Advantageously, said plate is movable with respect to the rigid frame with only two degrees of freedom, in translation along the axes OZ and OX, in order to align approximately the axis of the barrel with the optical axis of the camera, said displacement being ensured. by a guidance prohibiting any rotation.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'équipement comporte un calculateur pour l'exécution d'un logiciel de traitement d'image procédant à une reconnaissance de contour et du centre de la bouche d'une part et de l'image de l'ouverture arrière d'autre part et commander le déplacement de la dite platine par rapport au châssis. De préférence, ledit logiciel de traitement est basé sur la reconnaissance de formes par transformée de Hough. According to an advantageous embodiment, the equipment comprises a computer for the execution of an image processing software performing a contour recognition and the center of the mouth on the one hand and the image of the rearward opening on the other hand and control the displacement of said platen relative to the frame. Preferably, said processing software is based on Hough transformation pattern recognition.
Selon une variante, ledit logiciel de traitement est basé sur la détermination du barycentre, calculé à partir d'un contour de cercle. According to a variant, said processing software is based on the determination of the center of gravity, calculated from a contour of a circle.
Selon une variante, ledit logiciel de traitement est basé sur la détection d'ellipses. According to a variant, said processing software is based on the detection of ellipses.
De préférence, le résultat dudit traitement de reconnaissance de contour fournit une information représentative le décalage du vecteur de l'axe de tir physique par rapport à l'axe OX perpendiculaire au plan du capteur de la caméra et commandant l'affichage du réticule virtuel sur 1 ' écran . Preferably, the result of said contour recognition processing provides information representative of the shift of the vector of the physical firing axis with respect to the axis OX perpendicular to the plane of the camera sensor and controlling the display of the virtual cross-hair on 1 screen.
L'invention concerne également un équipement permettant le déplacement de ladite platine mobile selon 2 axes en translation pour permettre l'alignement des deux réticules dans le champ de vue de l'organe de visée, puis le réglage de la fixation de ce dernier pour s'aligner avec le centre des deux réticules. The invention also relates to equipment for moving said platen movable along 2 axes in translation to allow the alignment of the two reticles in the field of view of the sighting device, then the adjusting the attachment of the latter to align with the center of the two reticles.
Selon une variante, l'équipement comporte en outre une mémoire pour l'enregistrement d'au moins un facteur de correction lié à la caractérisation du tireur et/ou de l'arme. According to one variant, the equipment further comprises a memory for recording at least one correction factor related to the characterization of the shooter and / or the weapon.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit facteur de correction est enregistré dans un fichier numérique ajoutant un déplacement au déplacement calculé afin de corriger des anomalies constatées lors de tirs réels et dues soit au tireur, soit à l'arme. According to a particular embodiment, said correction factor is recorded in a digital file adding displacement to the calculated displacement in order to correct anomalies observed during real shots and due to either the shooter or the weapon.
Description détaillée d'un exemple non limitatif de Detailed description of a non-limiting example of
réalisation de l'invention  realization of the invention
La présente invention sera mieux comprise à la description qui suit, se référant à un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : The present invention will be better understood from the description which follows, referring to a nonlimiting exemplary embodiment illustrated by the appended drawings in which:
- la figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif selon l'invention  FIG. 1 represents a schematic view of a device according to the invention
Le dispositif décrit est destiné à l'alignement de l'axe de tir du canon (1) d'une arme à feu avec l'axe optique de son organe de visée (2). The device described is intended for aligning the firing axis of the barrel (1) of a firearm with the optical axis of its sighting member (2).
Le dispositif est solidarisé mécaniquement avec le canon (1) de l'arme à feu au moyen d'un cadre rigide (3) muni d'un système de liaison (4) avec le canon (1). Le dispositif n'est pas nécessairement fixe. Il peut être installé sur un support, par exemple un trépied, ou encore être mobile.  The device is mechanically secured to the barrel (1) of the firearm by means of a rigid frame (3) provided with a connection system (4) with the barrel (1). The device is not necessarily fixed. It can be installed on a support, for example a tripod, or be mobile.
Ce cadre rigide (3) supporte par ailleurs une platine (12) sur laquelle sont montés de manière rigide une caméra (5), un réticule (11) et un écran de visualisation (10). La platine (11) est positionnée initialement de façon à ce que la caméra (5) soit disposée sensiblement dans l'axe du canon (1) en regard de la bouche (6) du canon (1). L'extrémité opposée (7) est éclairée, lorsque le fusil est en position de « culasse ouverte », par exemple en position basculée, par une lumière naturelle ou une source lumineuse (8). This rigid frame (3) also supports a plate (12) on which are mounted rigidly a camera (5), a reticle (11) and a display screen (10). The plate (11) is positioned initially so that the camera (5) is arranged substantially in the axis of the barrel (1) facing the muzzle (6) of the barrel (1). The opposite end (7) is illuminated when the rifle is in the "open yoke" position, for example in the tilted position, by a natural light or a light source (8).
Le cadre rigide (3) est relié par ailleurs à un sous-ensemble comprenant un écran d'affichage (10) et un réticule (11) reliés par une structure de liaison rigide (12).  The rigid frame (3) is also connected to a subassembly comprising a display screen (10) and a reticle (11) connected by a rigid connecting structure (12).
Ce sous-ensemble (12) est mobile par rapport au cadre rigide (3) par l'intermédiaire d'une articulation autorisant deux degrés de liberté en déplacement longitudinal seulement, selon les axes OX et OZ perpendiculaires à l'axe OY défini par l'axe du canon (1), correspondant à sensiblement à l'axe perpendiculaire au plan formé par le capteur optique de la caméra (5). La précision de cette direction n'est pas critique, un décalage de quelques degrés entre l'axe OY et ledit axe perpendiculaire au plan formé par le capteur optique pouvant être compensé lors du réglage initial du dispositif.  This subassembly (12) is movable relative to the rigid frame (3) via a joint allowing two degrees of freedom in longitudinal displacement only, along the axes OX and OZ perpendicular to the axis OY defined by the barrel axis (1), corresponding substantially to the axis perpendicular to the plane formed by the optical sensor of the camera (5). The accuracy of this direction is not critical, an offset of a few degrees between the axis OY and said axis perpendicular to the plane formed by the optical sensor can be compensated during the initial setting of the device.
L'écran d'affichage (10) permet de visualiser un réticule préenregistré dans la mémoire d'un ordinateur commandant le fonctionnement du dispositif.  The display screen (10) makes it possible to display a prerecorded reticle in the memory of a computer controlling the operation of the device.
Fonctionnement du dispositif Operation of the device
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. The operation of the device is as follows.
L'arme à feu est ouverte, par basculement de la crosse (13) ou par ouverture de la culasse, et le canon (1) est fixé sur le cadre rigide (3).  The firearm is opened, by tilting of the butt (13) or opening of the breech, and the barrel (1) is fixed on the rigid frame (3).
La liaison entre le cadre rigide (3) et le canon peut présenter un degré de liberté selon l'axe OY seulement de façon à permettre une adaptation à différentes configuration d'armes.  The connection between the rigid frame (3) and the barrel may have a degree of freedom along the axis OY only so as to allow adaptation to different weapons configuration.
La platine (12) est mobile par rapport au cadre rigide (3) selon deux degrés de liberté seulement, en translation selon les axes OZ et OX, afin d'aligner approximativement l'axe du canon (1) avec l'axe optique de la caméra (5). Ce déplacement est assuré par un guidage interdisant toute rotation. The plate (12) is movable relative to the rigid frame (3) with only two degrees of freedom, in translation along the axes OZ and OX, in order to align approximately the axis of the barrel (1) with the optical axis of the camera (5). This displacement is ensured by a guidance prohibiting any rotation.
La source d'éclairage (8) est positionnée à l'arrière du canon (1) de façon à permettre l'acquisition par la caméra (5) d'images bien contrastées tant de la bouche (6) que de la vue de l'ouverture arrière (7) du canon (1). Cette source d'éclairage est optionnelle, la lumière naturelle étant suffisante pour une utilisation diurne. La source d'éclairage n'est pas nécessairement une source de type laser.  The light source (8) is positioned at the rear of the barrel (1) so as to allow the acquisition by the camera (5) of well contrasting images of both the mouth (6) and the view of the camera. rear opening (7) of the barrel (1). This light source is optional, natural light being sufficient for daytime use. The light source is not necessarily a laser source.
Une platine (12) est mobile selon la direction X et la direction Z par rapport au support de l'arme.  A plate (12) is movable in the X direction and Z direction relative to the support of the weapon.
Cette platine (12) supporte la caméra (5), l'écran de visualisation (10) et le réticule (11) dans une géométrie rigide .  This plate (12) supports the camera (5), the display screen (10) and the reticle (11) in a rigid geometry.
On procède alors à une première étape consistant à acquérir une information précise sur l'orientation du vecteur axial de tir par rapport à la caméra (5).  We then proceed to a first step of acquiring precise information on the orientation of the axial firing vector with respect to the camera (5).
A cet effet, on procède à l'acquisition d'images par la caméra pour constituer une ou plusieurs images rendant visible la position relative de la bouche (6) du canon par rapport à l'ouverture arrière (7) du canon.  For this purpose, we proceed to the acquisition of images by the camera to form one or more images making visible the relative position of the muzzle (6) of the barrel relative to the rear opening (7) of the barrel.
Ces images sont exploitées par un logiciel de traitement d'image procédant à une reconnaissance de contour et du centre de la bouche (6) d'une part et de contour et du centre de l'ouverture arrière (7) d'autre part.  These images are exploited by an image processing software proceeding to an outline recognition and the center of the mouth (6) on the one hand and contour and the center of the rear opening (7) on the other hand.
Ce traitement est à titre exemple basé sur la technique de reconnaissance de formes par transformée de Hough, ou par la transformée généralisée de Hough.  This treatment is for example based on the Hough transform recognition technique, or the generalized Hough transform.
Ces algorithmes sont connus de l'homme de métier, par exemple par le brevet US3069654. D'autres algorithmes sont adaptés pour analyser l'image acquise, par exemple des procédés basés sur la détermination du barycentre, calculé à partir d'un contour de cercle, ou la détection d'ellipses.  These algorithms are known to those skilled in the art, for example by the patent US3069654. Other algorithms are suitable for analyzing the acquired image, for example methods based on the determination of the center of gravity, calculated from a circle contour, or the detection of ellipses.
Le résultat de ce traitement fournit une information sur le décalage du vecteur de l'axe de tir physique par rapport à l'axe OX perpendiculaire au plan du capteur de la caméra (5). The result of this treatment provides information on the shift of the vector of the axis of fire physical with respect to the axis OX perpendicular to the plane of the sensor of the camera (5).
Selon une variante, on ajoute un facteur de correction lié à la caractérisation du tireur et/ou de l'arme.  According to one variant, a correction factor related to the characterization of the shooter and / or the weapon is added.
Ce facteur de correction est formalisé par un fichier numérique ajoutant un déplacement au déplacement calculé précédemment afin de corriger des anomalies constatées lors de tirs réels et dues soit au tireur, soit à l'arme.  This correction factor is formalized by a digital file adding a displacement to the previously calculated displacement in order to correct anomalies observed during real shots and due to either the shooter or the weapon.
Ce décalage est enregistré pour calculer le déplacement de la position de la mire affichée sur l'écran (10). This offset is recorded to calculate the displacement of the position of the target displayed on the screen (10).
On procède alors à une deuxième étape consistant à mettre en correspondance visuelle :  This is followed by a second step of visually matching:
- la mire visualisée sur l'écran d'affichage (10) - the sight visualized on the display screen (10)
- la mire du réticule (11) - the reticle pattern (11)
- la mire de la lunette de visée (2)  - sight of the sight (2)
Cette mise en concordance s'effectue dans un premier temps par une action sur le déplacement de la platine (12) par rapport au cadre (3), de façon à aligner la mire visualisée sur l'écran d'affichage (10) avec la mire du réticule (11) à travers l'organe de visée. Lorsque cet alignement est effectué, les deux réticules définissent le vecteur canon, sur lequel on pourra ensuite aligner l'axe de visée de l'organe de visée (lunette ou caméra de visée).  This matching is effected firstly by an action on the displacement of the plate (12) relative to the frame (3), so as to align the pattern displayed on the display screen (10) with the crosshairs (11) through the sighting device. When this alignment is performed, the two reticles define the barrel vector, on which we can then align the sighting axis of the sighting device (telescope or sighting camera).
On procède à cet effet dans un deuxième temps à un alignement de la mire de l'organe de visée (2) avec les deux mires précédentes, par le réglage mécanique du système de fixation de la lunette de visée sur l'arme à feu.  This is done in a second step to an alignment of the target of the sighting device (2) with the two previous sights, by the mechanical adjustment of the system of fixing the scope of view on the firearm.

Claims

Revendications  claims
1 - Equipement pour le réglage d'une arme comportant un canon et un système de visée réglable par rapport au canon caractérisé en ce qu'il est constitué par un châssis (3) pour la fixation de l'arme à régler, et une platine (12) sur laquelle sont fixés avec un liaison mécanique rigide : 1 - Equipment for adjusting a weapon with a barrel and a sighting system adjustable relative to the barrel characterized in that it is constituted by a frame (3) for fixing the weapon to be adjusted, and a platinum (12) on which are fixed with a rigid mechanical connection:
• une caméra (5) pour l'acquisition d'images de la bouche et du fond du canon,  A camera (5) for acquiring images of the mouth and the bottom of the barrel,
• une mire réelle (11) formée par un réticule A real pattern (11) formed by a reticle
• un écran de visualisation (10) pour l'affichage d'une mire virtuelle complémentaire placé en arrière de ladite mire réelle (11), sensiblement dans l'axe du système de visée, A display screen (10) for displaying a complementary virtual pattern placed behind said real pattern (11), substantially in the axis of the sighting system,
· l'équipement comportant en outre des moyens pour commander le positionnement de l'affichage de ladite mire virtuelle sur l'écran en fonction de l'image acquise par ladite caméra,  The equipment further comprising means for controlling the positioning of the display of said virtual pattern on the screen according to the image acquired by said camera,
• ledit équipement comportant en outre un moyen de déplacement de ladite platine (12) dans le plan ZX perpendiculaire à l'axe Y de la caméra pour aligner le réticule réel (11) et le réticule virtuel (10) dans le champ de vue dudit système de visée (2) préalablement à l'étape de réglage du système de visée par une opération de mise en concordance visuelle de la mire virtuelle (10) et de la mire physique (11) d'une part et la mire dudit système de visée (2) vues par ledit système de visée d'autre part.  Said equipment further comprising means for moving said platen (12) in the plane ZX perpendicular to the Y axis of the camera to align the real reticle (11) and the virtual reticle (10) in the field of view of said viewing system (2) prior to the aiming system setting step by a visual matching operation of the virtual pattern (10) and the physical pattern (11) on the one hand and the pattern of said system of referred (2) views by said sighting system on the other hand.
2 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite platine (12) est mobile par rapport au cadre rigide (3) selon deux degrés de liberté seulement, en translation selon les axes OZ et OX, afin d'aligner approximativement l'axe du canon (1) avec l'axe optique de la caméra (5), ledit déplacement étant assuré par un guidage interdisant toute rotation. 3 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur pour l'exécution d'un logiciel de traitement d'image procédant à une reconnaissance de contour et du centre de la bouche (6) d'une part et de l'image de l'ouverture arrière (7) d'autre part et commander le déplacement de la dite platine (12) par rapport au châssis (3). 2 - Equipment for adjusting a weapon according to claim 1 characterized in that said plate (12) is movable relative to the rigid frame (3) with only two degrees of freedom, in translation along the axes OZ and OX, so aligning approximately the axis of the barrel (1) with the optical axis of the camera (5), said displacement being provided by a guidance prohibiting any rotation. 3 - Equipment for adjusting a weapon according to claim 1 or 2 characterized in that it comprises a computer for executing an image processing software performing a contour recognition and the center of the mouth (6) on the one hand and the image of the rear opening (7) on the other hand and controlling the displacement of said platen (12) relative to the frame (3).
4 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit logiciel de traitement est basé sur la reconnaissance de formes par transformée de Hough. 4 - Equipment for adjusting a weapon according to claim 3 characterized in that said processing software is based on the recognition of shapes by Hough transform.
5 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit logiciel de traitement est basé sur la détermination du barycentre, calculé à partir d'un contour de cercle. 5 - Equipment for setting a weapon according to claim 3 characterized in that said processing software is based on the determination of the center of gravity, calculated from a circle contour.
6 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit logiciel de traitement est basé sur la détection d'ellipses. 6 - Equipment for adjusting a weapon according to claim 3 characterized in that said processing software is based on the detection of ellipses.
7 - Equipement pour le réglage d'une arme selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que le résultat dudit traitement de reconnaissance de contour fournit une information représentative le décalage du vecteur de l'axe de tir physique par rapport à l'axe OX perpendiculaire au plan du capteur de la caméra (5) et commandant l'affichage du réticule virtuel sur l'écran (10). 7 - Equipment for adjusting a weapon according to any one of claims 3 to 6 characterized in that the result of said contour recognition processing provides information representative of the shift of the vector of the physical firing axis with respect to the axis OX perpendicular to the plane of the camera sensor (5) and controlling the display of the virtual reticle on the screen (10).
8- Equipement pour le réglage d'une arme selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce lesdits moyens pour le déplacement de ladite platine mobile (12) agissent selon deux axes en translation pour permettre l'alignement des deux réticules dans le champ de vue de l'organe de visée, puis le réglage de la fixation de ce dernier pour s'aligner avec le centre des deux réticules. 8- Equipment for adjusting a weapon according to any preceding claim characterized in that said means for moving said movable platen (12) act in two axes in translation to allow the alignment of the two reticles in the field from the aiming member, then adjusting the attachment of the latter to align with the center of the two reticles.
9 - Equipement pour le réglage d'une arme selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une mémoire pour l'enregistrement d'au moins un facteur de correction lié à la caractérisation du tireur et/ou de l'arme. 9 - Equipment for adjusting a weapon according to any one of claims 3 to 7 characterized in that it further comprises a memory for recording at least one correction factor related to the characterization of the shooter and / or the weapon.
10 - Equipement pour le réglage d'une arme selon la revendication 9_ caractérisé en ce que ledit facteur de correction est enregistré dans un fichier numérique ajoutant un déplacement au déplacement calculé afin de corriger des anomalies constatées lors de tirs réels et dues soit au tireur, soit à l'arme. 10 - Equipment for the adjustment of a weapon according to claim 9_ characterized in that said correction factor is recorded in a digital file adding displacement to the displacement calculated to correct anomalies found in real shots and due to either the shooter, either to the weapon.
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