CN111306988B - 标定数据确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种标定数据确定方法及装置，方法包括：获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，射击距离为目标器件与指定目标之间的距离，图像为目标器件上设有的瞄具设备采集指定目标得到的图像；遍历每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点；将该数据组的射击距离和着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据，通过获取多个射击距离和图像对确定标定数据，省去耗时耗力的(X，Y)值测量；通过标记图像中的着弹点直接得到图像坐标位置，无需由误差比较大的(X，Y)换算着弹点的图像坐标位置，因此可提高着弹点标定准确度，进而提高标定数据的准确度。

Description

标定数据确定方法及装置

技术领域

本申请涉及标定技术领域，尤其涉及一种标定数据确定方法及装置。

背景技术

目前，热成像瞄具广泛应用在各种型号的枪械中，其特点是在不受外界光线限制的情况下，捕获目标的图像，并通过热成像瞄具中已存储的标定数据估算子弹着弹点，以辅助射击人员对目标进行射击。由此可知，标定数据的准确性直接影响着弹点的准确度，进而影响对目标的准确射击。

相关技术中，标定数据的获取方式是人工采集多组射击数据并输入热成像瞄具，射击数据包括射击距离L、着弹点距靶标中心的水平距离X和垂直距离Y。然后热成像瞄具将每组射击数据中的水平距离X和垂直距离Y通过光学成像原理换算到图像坐标位置(u，v)，将换算得到的(u，v)和L作为标定数据存储。然而获取射击数据耗时耗力，并且由于获取的着弹点距靶标中心的水平距离和垂直距离的人工测量误差也比较大，因此得到的标定数据准确度也比较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种标定数据确定方法及装置，以解决相关技术中获取的标定数据的准确度低的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种标定数据确定方法，所述方法包括：

获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为所述目标器件与所述指定目标之间的距离，所述图像为所述目标器件上设有的瞄具设备采集所述指定目标得到的图像；

遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点；

将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种标定数据确定装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为所述目标器件与所述指定目标之间的距离，所述图像为所述目标器件上设有的瞄具设备采集所述指定目标得到的图像；

标记模块，用于遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点；

标定数据确定模块，用于将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种瞄具设备，所述设备包括可读存储介质和处理器；

其中，所述可读存储介质，用于存储机器可执行指令；

所述处理器，用于读取所述可读存储介质上的所述机器可执行指令，并执行所述指令以实现上述第一方面所述方法的步骤。

应用本申请实施例，通过获取多个数据组(目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为目标器件与指定目标之间的距离，所述图像为瞄具设备采集指定目标得到的图像)，然后依次遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点，并将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中的位置信息作为一组标定数据。

基于上述描述可知，通过获取多个包括射击距离和图像的数据组确定标定数据，省去耗时耗力的(X，Y)值的测量以及录入瞄具设备的工作；通过标记图像中的着弹点直接得到图像坐标位置，无需由误差比较大的(X，Y)换算着弹点的图像坐标位置，因此可提高着弹点标定准确度，进而提高标定数据的准确度。

附图说明

图1为本申请根据一示例性实施例示出的一种弹道标定结构图；

图2A为本申请根据一示例性实施例示出的一种标定数据确定方法的实施例流程图；

图2B为本申请根据图2A所示实施例示出的一种光标标记着弹点的示意图；

图2C为本申请根据图2A所示实施例示出的一种用标定数据预测着弹点示意图；

图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种瞄具设备的硬件结构图；

图4为本申请根据一示例性实施例示出的一种标定数据确定装置的实施例结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

如图1所示的弹道标定结构图，瞄具安装在***上，***瞄准靶标中心后，测量靶标与***之间的射击距离L，并在***射击的子弹打穿靶标之后，测量着弹点(即弹孔)距靶标中心的水平距离X和垂直距离Y，然后通过将测得的(X，Y)代入空间坐标系与屏幕坐标系的转换公式中得到图像坐标位置(u，v)，最后将(u，v，L)作为一组标定数据。通过移动靶标或***的位置，依次得到多组标定数据。

然而，初始数据(X，Y，L)的获取比较困难，尤其是(X，Y)的获取，需要人工在靶标上进行测量，由于靶标比较小，因此人工测量误差比较大。另外，通过(X，Y)映射到图像坐标过程中，在瞄具内部进行换算时也存在换算误差，同时还会增加瞄具内部芯片的运算负担。

为解决上述问题，本申请提出一种标定数据确定方法，通过获取多个数据组(目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为目标器件与指定目标之间的距离，所述图像为瞄具设备采集指定目标得到的图像)，然后依次遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点，并将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中的位置信息作为一组标定数据。

基于上述描述可知，通过获取多个包括射击距离和图像的数据组确定标定数据，省去耗时耗力的(X，Y)值的测量以及录入瞄具设备的工作；通过标记图像中的着弹点直接得到图像坐标位置，无需由误差比较大的(X，Y)换算着弹点的图像坐标位置，因此可提高着弹点标定准确度，进而提高标定数据的准确度。

下面以具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。

图2A为本申请根据一示例性实施例示出的一种标定数据确定方法的实施例流程图，该标定数据确定方法可以应用在瞄具设备上，该瞄具设备安装在目标器件上，当然也可以应用在其他电子设备上，即将瞄具设备采集的数据组传给其他电子设备，由其他电子设备利用多个数据组确定标定数据。本申请实施例以目标器件为***为例进行说明，如图2A所示，该标定数据确定方法包括如下步骤：

步骤201：获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为目标器件与指定目标之间的距离，所述图像为瞄具设备采集指定目标得到的图像。

在一实施例中，目标器件每次均是对指定目标的同一点进行射击。如果指定目标的数量为1个，则图像中的着弹点的数量与对应的射击次序一致，并且射击距离是随着射击次序逐渐递增或递减的，例如，假设射击次序为5时，此时采集的图像中的着弹点有5个；如果指定目标的数量为多个，则每一图像中的着弹点只有1个。

其中，所述指定目标可以是靶标，目标器件每次对准靶标中心进行射击。

在一实施例中，每组的射击距离的获取方式可以是：目标器件在每次射击时，通过瞄具设备中设有的测距模块获取目标器件与指定目标之间的射击距离。

其中，该测距模块可以是激光测距模块、俯仰角测距模块、超声波测距模块等。

在一示例性场景中，如上述图1所示的弹道标定结构，假设靶标的数量为1个，在整个标定过程中，***始终瞄准靶标中心。第一次射击时，通过测距模块采集靶标与***之间的射击距离1，***射击的子弹穿过靶标之后，瞄具设备记录采集的靶标图像，该靶标图像中有1个弹孔(即着弹点)；通过移动***或靶标，第二次射击时，通过测距模块采集靶标与***之间的射击距离2，***射击的子弹穿过靶标之后，瞄具设备记录采集的靶标图像，该靶标图像中有2个弹孔，依次类推，直到射击N次，随着射击次序的增大，靶标与***之间的射击距离越来越远，第N次采集的靶标图像中有N个弹孔。

需要说明的是，由于瞄具设备通常是基于热成像(即红外成像)原理将采集的图像实时显示在屏幕上，图像包含的像素点像素值大小与物体的温度值相关，温度值越大，对应的像素值越大，图像呈现的越明显，而***射击的子弹穿过指定目标后，在指定目标上形成的弹孔由于摩擦生热导致弹孔温度高于周围温度，温差也比较显著。因此用户通过屏幕很容易观察到图像中的弹孔位置。而如果因特殊原因，通过屏幕未能观察到图像中的弹孔位置时，可以在弹孔中***发热物件(如点燃的烟头)或添加发射率高的涂料，直至用户通过屏幕可观察到弹孔位置后，通过触发“OK”按键，瞄具设备记录下当前图像，从而得到一个包括射击距离和图像的数据组。

步骤202：依次遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点。

在一实施例中，基于上述步骤201所述的热成像原理，可以从该射击距离对应的图像中检测最大温度值对应的像素位置，并将检测到的像素位置作为着弹点，从而实现自动标记，以节省了人工操作。

需要说明的是，在确定着弹点后，也可以将预设光标移动至该着弹点的像素位置处，以供用户查看，如果用户观察到屏幕中光标与着弹点的位置有偏差，也可通过按键微调光标，使光标与着弹点完全重合，从而将可将光标在图像中的位置确定为着弹点。预设的光标可以是比较醒目的十字光标。

需要进一步说明的是，为了避免火源的干扰，可以预先标定指定目标在图像中的视场区域，后续从图像的预先标定的视场区域中检测最大温度值对应的像素位置。

在一实施例中，由于用户通过屏幕很容易观察到图像中的弹孔，因此也可以完全通过操作瞄具上的按键移动光标，使光标与弹孔重合，以实现着弹点标记，而省去检测最大温度值标记着弹点的运算。如图2B所示，为一种瞄具设备的屏幕显示的光标标记着弹点示意图，通过按键将光标移动到与着弹点完全重合即可。

值得注意的是，在图像中用光标标记着弹点，引入的标记误差为像素级别，而一个像素表示的是实际尺寸为毫米级别，因此引入的误差为毫米级别，相对现有技术中人工测量引入的厘米级别误差，本实施例中的准确度更高。

在一实施例中，各数据组的遍历顺序可以按照射击次序从小到大的顺序遍历，针对将检测到的像素位置作为着弹点的过程，若检测到的像素位置仅有一个，则将该像素位置确定为着弹点，若检测到的像素位置有多个，则依据当前遍历的数据组的射击距离与上次遍历的数据组的射击距离之间的大小关系，从多个像素位置中选取一个像素位置确定为着弹点，且选取的像素位置与上次标记的着弹点的像素位置不同。

其中，基于上述步骤201的描述可知，对于指定目标的数量有多个的情况，每一图像中的着弹点只有1个，因此从图像中获取的最大温度值对应的像素位置仅有一个，可以直接该像素位置确定为着弹点；对于指定目标的数量为一个的情况，只有第一次射击(射击次序为1)得到的数据组的图像中的弹孔是1个，从而从图像中获取的最大温度值对应的像素位置仅有一个，后续射击过程中，采集的图像中的弹孔数量与射击次序一致，并且如果多次射击间隔时间比较短，图像中最大温度值对应的像素位置可能有多个，基于射击距离越远，着弹点越靠下的特点，在获取的像素位置有多个时，如果本次遍历的数据组的射击距离大于上次遍历的数据组的射击距离，可以选取位置最靠下的像素位置(非上次标记的着弹点的像素位置)作为本次遍历的数据组的射击距离对应的着弹点，如果本次遍历的数据组的射击距离小于上次遍历的数据组的射击距离，可以选择位置最靠上的像素位置作为本次遍历的数据组的射击距离对应的着弹点(非上次标记的着弹点的像素位置)。

步骤203：将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中的位置信息作为一组标定数据。

在一实施例中，瞄具设备在得到多组标定数据后，在实际使用射击时，获取目标器件与目标之间的射击距离，利用该射击距离查找已存储的标定数据，获取该射击距离对应的标定数据，利用获取的标定数据中位置信息确定实际着弹点，并在屏幕中标记出该实际着弹点，供用户查看。

其中，如果已存储的标定数据中有该射击距离，直接将该射击距离所在的标定数据中的位置信息确定为实际着弹点，如果已存储的标定数据中没有该射击距离，获取与该射击距离前后相邻的两个射击距离所在的标定数据，利用两个标定数据中的位置信息进行插值计算得到一个新的位置信息，并将该新的位置信息确定为实际着弹点。

在一示例性场景中，如图2C所示，为瞄具设备的屏幕显示的着弹点示意图，图2C中包含五组标定数据，分别为(X₁′，Y₁′，L₁)、(X₂′，Y₂′，L₂)、(X₃′，Y₃′，L₃)、(X₄′，Y₄′，L₄)、(X₅′，Y₅′，L₅)，其中，L₁<L₂<L₃<L₄<L₅，假设当前射击距离为L₀，由图2C可知L₃<L₀<L₄，因此与L₀前后相邻的两个射击距离L₃和L₄所在的标定数据中的位置信息分别为(X₃′，Y₃′)和(X₄′，Y₄′)，利用(X₃′，Y₃′)和(X₄′，Y₄′)进行插值计算得到着弹点，即图2C所示的灰色点。

本申请实施例中，通过获取多个数据组(目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为目标器件与指定目标之间的距离，所述图像为瞄具设备采集的指定目标的图像)，然后依次遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点，并将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中的位置信息作为一组标定数据。

基于上述描述可知，通过获取多个包括射击距离和图像的数据组确定标定数据，省去耗时耗力的(X，Y)值的测量以及录入瞄具设备的工作；通过光标标记图像中的着弹点直接得到图像坐标位置，无需由误差比较大的(X，Y)换算着弹点的图像坐标位置，因此可提高着弹点标定准确度，进而提高标定数据的准确度。

图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种瞄具设备的硬件结构图，该瞄具设备包括：通信接口301、处理器302、机器可读存储介质303和总线304；其中，通信接口301、处理器302和机器可读存储介质303通过总线304完成相互间的通信。处理器302通过读取并执行机器可读存储介质303中与标定数据确定方法的控制逻辑对应的机器可执行指令，可执行上文描述的标定数据确定方法，该方法的具体内容参见上述实施例，此处不再累述。

本申请中提到的机器可读存储介质303可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：易失存储器、非易失性存储器或者类似的存储介质。具体地，机器可读存储介质303可以是RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

图4为本申请根据一示例性实施例示出的一种标定数据确定装置的实施例结构图，所述标定数据确定装置包括：

数据获取模块410，用于获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为所述目标器件与所述指定目标之间的距离，所述图像为所述目标器件上设有的瞄具设备采集所述指定目标得到的图像；

标记模块420，用于遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，在该数据组的图像中标记着弹点；

标定数据确定模块430，用于将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据。

在一可选实现方式中，所述数据获取模块410，具体用于在获取各数据组的射击距离过程中，目标器件在每次射击时，通过所述瞄具设备中设有的测距模块获取所述目标器件与所述指定目标之间的射击距离。

在一可选实现方式中，所述标记模块420，具体用于从所述图像中检测最大温度值对应的像素位置；其中，目标器件射击的子弹穿过指定目标后在所述指定目标上形成的弹孔温度高于周围温度；将检测到的像素位置作为所述着弹点。

在一可选实现方式中，所述标记模块420，具体用于在从所述图像中获取最大温度值对应的像素位置过程中，从所述图像的预设区域中检测最大温度值对应的像素位置，所述预设区域为预先标定的所述指定目标在图像中的视场区域。

在一可选实现方式中，各数据组的遍历顺序为按照射击次序从小到大的顺序遍历，所述标记模块420，具体用于在将检测到的像素位置作为所述着弹点过程中，若检测到的像素位置仅有一个，则将该像素位置确定为着弹点；若检测到的像素位置有多个，则依据当前遍历的数据组的射击距离与上次遍历的数据组的射击距离之间的大小关系，从该多个像素位置中选取一个像素位置确定为着弹点，且选取的像素位置与上次标记的着弹点的像素位置不同。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种标定数据确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为所述目标器件与所述指定目标之间的距离，所述图像为所述目标器件上设有的热成像瞄具设备采集所述指定目标得到的图像；

按照射击次序从小到大的顺序遍历，遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，从所述图像中检测最大温度值对应的像素位置；其中，目标器件射击的子弹穿过指定目标后在所述指定目标上形成的弹孔温度高于周围温度；

若检测到的像素位置仅有一个，则将该像素位置确定为着弹点；若检测到的像素位置有多个，则依据当前遍历的数据组的射击距离与上次遍历的数据组的射击距离之间的大小关系，从该多个像素位置中选取一个像素位置确定为着弹点，且选取的像素位置与上次标记的着弹点的像素位置不同；

将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式获取各数据组的射击距离：

目标器件在每次射击时，通过所述瞄具设备中设有的测距模块获取所述目标器件与所述指定目标之间的射击距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述图像中获取最大温度值对应的像素位置，包括：

从所述图像的预设区域中检测最大温度值对应的像素位置，所述预设区域为预先标定的所述指定目标在图像中的视场区域。

4.一种标定数据确定装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取多个数据组，目标器件每射击一次指定目标得到一个数据组，各数据组包括射击距离和图像且各数据组中的射击距离不同，所述射击距离为所述目标器件与所述指定目标之间的距离，所述图像为所述目标器件上设有的热成像瞄具设备采集所述指定目标得到的图像；

标记模块，用于按照射击次序从小到大的顺序遍历，遍历每一数据组，针对遍历到的每一数据组，从所述图像中检测最大温度值对应的像素位置；其中，目标器件射击的子弹穿过指定目标后在所述指定目标上形成的弹孔温度高于周围温度；若检测到的像素位置仅有一个，则将该像素位置确定为着弹点；若检测到的像素位置有多个，则依据当前遍历的数据组的射击距离与上次遍历的数据组的射击距离之间的大小关系，从该多个像素位置中选取一个像素位置确定为着弹点，且选取的像素位置与上次标记的着弹点的像素位置不同；

标定数据确定模块，用于将该数据组的射击距离和所述着弹点在该图像中位置信息作为一组标定数据。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述数据获取模块，具体用于在获取各数据组的射击距离过程中，目标器件在每次射击时，通过所述瞄具设备中设有的测距模块获取所述目标器件与所述指定目标之间的射击距离。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述标记模块，具体用于在从所述图像中获取最大温度值对应的像素位置过程中，从所述图像的预设区域中检测最大温度值对应的像素位置，所述预设区域为预先标定的所述指定目标在图像中的视场区域。

7.一种瞄具设备，其特征在于，所述设备包括可读存储介质和处理器；

其中，所述可读存储介质，用于存储机器可执行指令；

所述处理器，用于读取所述可读存储介质上的所述机器可执行指令，并执行所述指令以实现权利要求1-3任一所述方法的步骤。

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