[發明專利]一種熱紅外報靶系統及其標定方法

在審

• 申請號: 202110505967.5
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113284188A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張曉暉;李牧;田哲嘉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/62
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

1.一種熱紅外報靶系統，其特征在于，包括靶板，所述靶板上設置有靶紙(1)，所述靶紙(1)的中心位置設置有靶(2)，所述靶紙(1)上且在靶的周邊設置有若干個定位點(3)，所述靶紙(1)的前方設置有紅外攝像頭(4)。

2.根據權利要求1所述的一種熱紅外報靶系統，其特征在于，所述靶紙(1)的前方設置有補光燈(5)。

3.根據權利要求1所述的一種熱紅外報靶系統，其特征在于，所述定位點的個數至少4個且形狀為對稱圖形。

4.一種熱紅外報靶系統的標定方法，其特征在于，采用權利要求1至4任一項所述的一種熱紅外報靶系統，具體按照以下步驟實施：

步驟1，在靶紙上且位于靶的周邊位置設置定位點；

步驟2，使用紅外攝像頭拍攝靶紙的全圖，得到紅外圖像，在紅外圖像中檢測到靶上的10環區域，計算10環區域的像素面積以及10環區域中心點的像素坐標；

步驟3，根據步驟2得到的10環區域的像素面積以及實際10環區域的面積與靶的面積比，得到紅外圖像中靶的位置；

步驟4，根據實際的定位點與靶的相對位置，通過邊緣檢測算法得到紅外圖像中定位點的位置；

步驟5，根據步驟4得到的紅外圖像中定位點的位置，獲得紅外圖像中定位點的中心像素坐標，將紅外圖像中定位點的中心像素坐標與實際的定位點中心坐標通過透視變換，得到透視矩陣；

步驟6，將步驟2得到的10環區域中心點的像素坐標，通過步驟5得到的透視矩陣得到透視變化后的10環區域中心點的像素坐標；

步驟7，將步驟6得到的透視變化后的10環區域中心點的像素坐標與紅外圖像中的定位點通過變換后的設定像素坐標，根據兩點距離公式，得到兩者的相對像素距離；

根據實際的10環區域中心點位置與實際的定位點位置通過測量得到兩者的相對實際距離；

若相對像素距離與相對實際距離的比例與設定的比例一致，則執行步驟8；

若相對像素距離與相對實際距離的比例與設定的比例不一致，調整紅外攝像頭(4)的位置及角度，重復步驟2-7；

步驟8，當紅外攝像頭檢測到子彈打到靶紙上的靶點時，執行步驟2-5紅外圖像中的定位點的像素坐標是否改變；

若紅外圖像中的定位點的像素坐標未改變，則采用靜態標定，將紅外圖像中的靶點像素坐標經過步驟5得到的透視矩陣得到透視后的靶點像素坐標，通過兩點距離公式，計算透視后的靶點像素坐標與步驟6得到的透視變化后的10環區域中心點的像素坐標的相對位置，根據設定的實際距離和像素距離的比值得到靶點與10環區域中心點的實際距離，進而得到打靶成績；

若紅外圖像中的定位點的像素坐標發生改變，則采用動態標定；

步驟9，根據步驟8中改變的定位點的像素坐標，執行步驟4和步驟5，得到新的透視矩陣，靶點像素坐標通過新的透視矩陣得到矯正后的靶點像素坐標，通過兩點距離公式，計算矯正后的靶點像素坐標與步驟6得到的透視變化后的10環區域中心點的像素坐標的相對位置，根據設定的實際距離和像素距離的比值得到靶點與10環區域中心點的實際距離，進而得到打靶成績。

5.根據權利要求4所述的一種熱紅外報靶系統的標定方法，其特征在于，所述步驟7中，定位點設定像素坐標為根據紅外圖像中定位點依次連接后形成的圖像大小，按照設定的實際距離和像素距離的比例進行變換，設左上角位置的定位點像素坐標為(0,0)，依次得到其他定位點的像素坐標。