[發明專利]一種反偽裝智能光電跟蹤瞄準鏡

有效

• 申請號: 202110979602.6
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113606993B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李繼泉;龍炎;張磊;胡春松;姜立偉;黃澤菁;胡婷;張凱榮;周熙林;張雪嬌
• 申請（專利權）人: 湖南華南光電（集團）有限責任公司
• 主分類號: F41G1/14
• 分類號: F41G1/14;F41G3/06
• 代理公司: 常德市長城專利事務所(普通合伙) 43204
• 代理人: 游先春

1.一種反偽裝智能光電跟蹤瞄準鏡，包括物鏡（1）、激光保護玻璃（2）、鏡體（3）、按鍵開關組件（4）、目鏡組（5)、旋轉操作組件（8）；所述物鏡（1）、激光保護玻璃（2）位于鏡體（3）前端，所述按鍵開關組件（4）、旋轉操作組件（8）位于鏡體（3）上端，所述目鏡組（5)位于鏡體（3）后端，其特征在于，所述鏡體（3）內部安裝有偏振電視（6）、激光測距機模塊（7）、主控板（9）、電池組件（10）、氣壓溫度傳感器（11）和OLED組件（12）；

所述主控板（9）包括接口模塊、存儲模塊和核心處理模塊，偏振電視（6）輸出端、激光測距機模塊（7）輸出端、OLED組件（12）輸入端和外觸發線纜（15）信號端均通過接口模塊連接在主控板上；存儲模塊用于儲存識別、跟蹤算法、分劃信息、射表信息，系統運算與控制單元集成在核心處理模塊上；

所述物鏡（1）成像在偏振電視（6）的探測器像面上，所述偏振電視（6）可探測波長400～1100nm的光波，偏振電視（6）以光線的偏振特征，通過面陣探測器上的微納米光柵結構對光束的偏振狀態進行調制和采集，一次曝光同時得到4個角度偏振光信息，結合后端的圖像解算和融合處理，分離出當前視場內的偏振角度以及偏振態圖像，形成偏振光電視信號；

所述偏振電視（6）信號傳入到主控板（9）上，經過算法處理后圖像信息傳輸到OLED組件（12）中，此時將電信號轉換為光信號顯示在OLED組件（12）屏幕上，最后經由目鏡組（5）將圖像信息傳到人眼；

所述核心處理模塊上的系統運算包括目標識別和輪廓提取算法，該算法實現過程包括以下步驟：

Step1：輸入的一幀圖像，利用YOLO的CNN網絡將圖像分割成N*N的網絡單元，然后每個單元格負責去檢測那些中心點落在該格子內的目標；

Step2：輸入圖像在網格中進行處理，每個網絡單元格會預測B個邊框，包括每個邊框是目標的置信度，以及每個邊框區域在多個類別上的概率；所述置信度包含兩個方面：一是邊界框含有目標的可能性大小，二是這個邊界框的準確度；前者記為Pr(object),當邊界框為背景無目標時，Pr(object)=0；當該邊界框包括目標時，Pr(object)=1；而后者邊界框的準確度可以用預測框與實際框的交并比IOU（intersection?over?union）來表征，記為IOUtruth?pred,因此置信度可以定義為Pr(object)*IOUtruth?pred；邊界框的大小和位置可以用4個值來表征：(x,y,w,h)，其中(x,y)是邊界框的中心坐標，而w和h是邊界框的寬與高；中心坐標的預測值(x,y)是相對于每個單元格左上角坐標點的偏移值，而邊界框的w和h預測值是相對于整個圖片的寬與高的比例，這樣理論上4個元素的大小應該在[0,1]范圍；這樣每個邊界框的預測值實際上包含5個元素，即(x,y,w,h,c)，其中前4個表征邊界框的大小與位置，而最后一個值是置信度；

每網絡單元格還會預測出各個類別的概率值，其表征的是由該單元格負責預測的邊界框其目標屬于各個類別的概率，這些概率是在各個邊框置信度下的條件概率，即Pr（classi|?object）；

Step3：根據Step2可以預測出N*N*B個目標窗口，然后根據初始設定的閾值條件去除可能性比較低的目標窗口；

Step4：在Step3操作基礎上，利用非極大值抑制算法進行冗余單元去除，包括：首先從所有的檢測框中找到置信度最大的那個框，然后挨個計算其余剩余框的IOU，如果其值大于設定的閾值，其表示重合度過高，那么就將該框去除，然后對剩余的檢測框重復上述操作，直到處理完所有的檢測框；

Step5：去除冗余單元結束后，利用高精度目標輪廓提取算法對目標圖像進行標輪廓提取增強。

2.如權利要求1所述的反偽裝智能光電跟蹤瞄準鏡，其特征在于，所述分劃信息包括曲線和數字，通過比對視場內的目標大小，進行簡單測距，讀取目標距離數據。

3.如權利要求1或2所述的反偽裝智能光電跟蹤瞄準鏡，其特征在于，所述射表信息包括距離數據、溫度數據和氣壓數據，系統通過激光測距機模塊（7）、氣壓溫度傳感器（11）獲取實時數據，結合射表信息進行自動裝定射表。