[发明专利]一种报靶系统的精确定位方法

说明书

本发明公开了一种报靶系统的精确定位方法及报靶系统，包括：获取子弹穿透靶纸超声信号，根据超声信号获得子弹穿透靶纸的空间位置信息P以及时间信息T；获取T之前与T之后若干帧、以P为中心的一组图像信息I；对I进行分析，得到子弹穿过靶纸的靶标信息。本发明中，较单一图像识别报靶方法，基于超声信息可以有效的排除其它非子弹穿透靶纸时所产生的误报；根据超声系统的时间信息和位置信息，可以降低图像分析的难度和所需时间，也避免了因为靶纸图像信息变化过小甚至无变化产生的漏报并提升报靶精度；较单一的超声报靶系统，可以在降低超声定位精度的基础上，以图像识别方式得到极为精确的靶标信息。

技术领域

本发明属于靶标系统技术领域，涉及一种报靶系统的精确定位方法。

背景技术

目前使用轻武器实弹射击的自动报靶系统，在侦测弹着点位置的核心方法上，使用单一的超声波技术的系统的缺陷是：1、由于超声波的传输速度受气温气压等多种外部因素影响，报靶精度误差无法控制在5mm以下。2、换靶纸的时候，需要靶纸的位置精确贴在靶板的固定位置，或者需要额外的校正方式，否则就会产生报靶误差。使用单一图像识别技术的报靶精度高，但缺陷在于：1、对于非子弹或者跳弹产生的“弹孔”很难与真正子弹形成的弹孔进行区分，所以很容易产生误报。2、实弹射击中往往会出现弹孔轻度重合甚至完全重合的情况，单一的图像识别系统无法侦测到这种差别，也容易产生漏报。3、图像识别报靶系统若要做到实时报靶，算法需要全程实时监测整个靶标范围内的图像变化，对图像识别系统硬件的运算能力要求很高。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种报靶系统的精确定位方法，结合超声波与图像识别技术。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种应用于轻武器实弹射击自动报靶系统的超声波与图像识别技术复合精确定位的方法，包括如下进程：

预设超声波系统坐标系、光学系统坐标系与靶板所在平面坐标系的映射关系Fs、Fi；

获取子弹穿透靶纸的超声波信号；基于超声波信号获得弹着点的位置信息P以及时间信息T；

获取T之前的与T之后若干帧、以P为中心的一组图像信息I；

对I进行分析，确定弹着点在图像中的位置信息；

对I进行分析，根据靶纸图像特征信息，得到弹着点的报靶信息。

确定超声波系统坐标系、光学系统坐标系与靶板所在平面坐标系映射Fs、Fi，

根据不同的靶标系统超声波传感器的安放位置，确定超声波传感器、靶板的相对空间位置，通过超声定位算法使超声波系统坐标与靶板所在平面坐标形成映射关系Fs。

根据不同的靶标系统光学传感器的安放位置，确定光学系统、靶板的相对空间位置，通过光学系统畸变参数进行算法校正，使光学系统坐标与靶板所在平面坐标形成映射关系Fi。

优选的：超声波系统与光学系统相对于靶板位置参数固定后，Fs、Fi作为初始值，储存在系统存储单元中，每次报靶系统工作时，不需要再次进行确定Fs、Fi的初始化。

优选的：通过超声波传感器，用于获取超声波波形信号和时间信息并传输给信息处理单元，处理单元对信号波形与子弹超声波形特征进行比对，若相符则判定为子弹穿透靶纸的超声信号。其有益效果是：正常击中靶板的子弹所产生的超声波在自然界中几乎不存在，通过对这个信号的判别可以排除漏报和误报。