[发明专利]基于计算机视觉技术的火控装置及其自动瞄准方法

权利要求书

1.一种基于计算机视觉技术的火控装置，包括火控系统端和中央服务器端，其特征在于：所述火控系统端由下至上依次为固定支架、电气仓、整体系统水平旋转电机、摄像头仓、装备系统水平旋转电机、装备固定装置，所述装备固定装置上还安装有装备系统垂直旋转电机、武器固定支架和装备扳机控制系统；

所述整体系统水平旋转电机、装备系统水平段转电机和装备系统垂直旋转电机均包括定子部分和转子部分；

所述电气仓下端连接在固定支架上，上端与整体系统水平旋转电机的定子部分连接，电气仓内部整合安装电机控制系统、可充电电池、可充电电池充电器、交流电源系统、远程通信系统；

所述摄像头仓下端安装在所述整体系统水平旋转电机的转子上，上端连接装备系统水平旋转电机的定子；所述装备系统水平旋转电机的转子连接装备固定装置；

所述装备固定装置为U型槽结构，其内部安装武器固定支架，所述武器固定支架的一侧连接在装备垂直旋转电机的转子上，所述装备垂直旋转电机的定子安装在装备固定装置的一侧内壁上，所述武器固定支架的另一侧通过固定轴承连接在装备固定装置的另一侧内壁上；下端为缓冲坐力滑轨系统，滑轨末端为弹簧缓冲，滑轨上安装滑块与武器装备连接；

所述中央服务器端包括中央服务器运算系统和中央服务器界面系统。

2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的火控装置，其特征在于，所述火控系统端和中央服务器端通过远程通信模块进行通信连接，火控系统端向中央服务器端输入实时视频信号，并接受中央服务器端发送的电机控制信号。

3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的火控装置，其特征在于，所述摄像头仓内置变焦摄像头，所述变焦摄像头的视野方向与武器装备的方向相同。

4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的火控装置，其特征在于，所述装备扳机控制系统采取电子信号控制和机械控制两种方式；对于安装电子控制芯片的装备，使用电子信号控制可以缩短火控的延迟时间；对机械控制的装备，使用电机模拟人的手指来按动装备扳机，提高了系统对装备的兼容性。

5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的火控装置，其特征在于，所述远程通信系统分别连接变焦摄像头和电机控制系统，电机控制系统连接至所述整体系统旋转水平旋转电机、装备系统水平旋转电机、装备系统垂直旋转电机和装备扳机控制系统，用于向每个电机发送服务器的控制指令。

6.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的火控装置，其特征在于，所述电气仓与整体系统水平旋转电机的连接处为凹槽，所述的整体系统水平旋转电机安装于凹槽内，凹槽的深度小于电机的厚度，防止电机完全暴露在外，同时使得系统的旋转不受水平摩擦力的影响。

7.一种基于计算机视觉技术的火控装置的自动瞄准方法，其特征在于，火控系统端将变焦摄像头摄制的图像信号通过远程通信系统实时上传至中央服务器端，中央服务器运算系统利用基于深度神经网络训练得到的特定类别物体的识别模型及物体运动跟踪模型，对图像信号进行处理，完成实时物体识别及追踪，当中央服务器运算系统发现摄像头摄制区域出现特定类别物体后，在中央服务器界面系统上显示摄像头视频信号并提示相关物体识别信息；

对物体进行识别之后，后台可在中央服务器界面系统进行目标选取和锁定，由中央服务器系统计算目标的位置以及运行轨迹，根据所计算的目标位置及预判的目标运行轨迹，发送相应的电机指令，控制电机运转瞄准并进行拦截。

8.根据权利要求7所述的自动瞄准方法，其特征在于，所述的拦截过程可加入冗余措施，以连续瞄准并射击的方式确保命中目标。

9.根据权利要求7所述的自动瞄准方法，其特征在于，所述的目标位置以及运动轨迹的计算包括慢速目标的位置视野范围角位置计算和快速目标的运动轨迹预测计算。

10.根据权利要求7所述的自动瞄准方法，其特征在于，所述的射击模式包括直接射击模式和手动控制模式。