TWI502162B - 雙影像導引追瞄之射擊系統與方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種射擊系統,特別是一種雙影像導引追瞄之射擊系統與方法。
精準的射擊技能是軍警人員的基本職能提升軍警人員之射擊能力,方法莫過於建置一個設備完善且符合需求的優良「室內靶場」。而現今較為先進的現代化室內靶場,擁有「單軌懸吊自走式」、「電動顯影」及「追瞄」等三種靶機設備,可以支援提供近迫、五環、運動後、夜間、壓力、瞬間反應、顯影、追瞄等八種不同方式的射擊訓練設施,可以支援提供近迫、五環、運動後、夜間、壓力、瞬間反應、顯影、追瞄等八種不同方式的射擊訓練設施。
但由於要建置如此完善之靶場所費不貲,在靶場訓練日趨重要的現代社會,顯然不符成本效益。另一方面,由於動態影像處理與智慧型控制技術日漸成熟;若能將動態影像處理與智慧型控制技術結合目前現代化靶場功能,建置全自動化的「智慧型室內靶場靶機及射擊訓練模擬器」可含蓋目前最先進靶場等諸多樣式之功能而射擊訓練模擬器之建構,則可完成高階實彈應
用靶場之射擊訓練模擬工作。
是以,要如何解決上述習用之問題與缺失,即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
故,本發明之發明人有鑑於上述缺失,乃搜集相關資料,經由多方評估及考量,並以從事於此行業累積之多年經驗,經由不斷試作及修改,始設計出此種發明專利者。
本發明之主要目的在於提供一種雙影像導引追瞄方法,藉由由光學成像和座標系間轉換之幾何關係,推導可得知目標物於三維空間下之座標位置公式,並輔以相關參數修正,將攝影機之中心偏移與失真降低,再利用左、右攝影機視圖像素差和世界座標間之幾何關係,以求得目標物確切座標位置,遂進行目標物之搜尋、鎖定與追蹤。
本發明之另一目的在於提供一種雙影像導引追瞄之射擊系統,藉由雙軸雙CCD影像之射擊訓練模擬器,採用動態影像處理技術達到目標物的偵測與辨識,並驅動伺服馬達持續做追縱與瞄準動作。
為了達到上述發明目的,本發明係採取以下之技術手段予以達成,其中,本發明之雙影像導引追瞄之方法,包括:從影像中對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板;從平行設置的兩部攝影機對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生一
第一影像訊號與一第二影像訊號;以目標模板對第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與目標模板相似之物體範圍;計算物體範圍在第一影像訊號與第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以移動攝影機追蹤特定物體;以及擷取物體範圍內之質心,計算第一影像訊號與第二影像訊號於影像平面上物體範圍質心位置之視差值,求出特定物體的深度值以建構出特定物體在空間中實際座標位置。
為了達到上述發明目的,本發明係採取以下之技術手段予以達成,其中,本發明之雙影像導引追瞄之射擊系統,包括:一射擊訓練模擬器,其包含:平行設置的兩部攝影機對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生一第一影像訊號與一第二影像訊號,攝影機位於一旋轉平台上,可以轉動攝影機對一特定物體進行追蹤擷取影像;以及一雷射發射模組位於攝影機中間,可對該些攝影機所瞄準之方向發射雷射光束;一射擊影像伺服器以一通訊網路連結射擊訓練模擬器,接收連續影像資訊並從中對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板,射擊影像伺服器包括:一影像動態搜尋模組用以對第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與目標模板相似之物體範圍,計算物體範圍在第一影像訊號與第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以控制射擊訓練模擬器追蹤特定物體;以及一空間座標定位模組用以擷取物體範圍內之質心,計算第一影像訊號與第二影像訊號於影像資訊上物體範圍質心位置之視差值,求出特定
物體的深度值以建構出特定物體在空間中實際座標位置;以及一標靶連接該射擊影像伺服器,該標靶具有數種運動模式讓該射擊影像伺服器執行影像動態搜尋與空間座標定位。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
10‧‧‧射擊影像伺服器
11‧‧‧監控人機介面
12‧‧‧藍芽通訊模組
13‧‧‧影像動態搜尋模組
14‧‧‧空間座標定位模組
15‧‧‧處理器
20‧‧‧射擊訓練模擬器
21、22‧‧‧CCD攝影機
25‧‧‧旋轉平台
26‧‧‧雷射發射模組
30‧‧‧標靶
61‧‧‧左影像
62‧‧‧右影像
63、64‧‧‧對應點
101‧‧‧左攝影機
102‧‧‧右攝影機
A‧‧‧目標物
f‧‧‧焦距長度
L‧‧‧距離
Lf、Rt‧‧‧中心軸
Lo、Ro‧‧‧偏移補償
Rd‧‧‧相對視差值
S31~S35‧‧‧方法之步驟
第1圖所示為本發明一實施例之雙影像導引追瞄之射擊系統架構示意圖。
第2圖所示為本發明一實施例之射擊訓練模擬器示意圖。
第3圖所示為本發明一實施例之射擊影像伺服器之影像導引追瞄功能方塊圖。
第4圖所示為本發明一實施例之雙影像導引追瞄方法之步驟示意圖。
第5圖所示為本發明一實施例之直方圖轉換示意圖。
第6圖所示為本發明一實施例之三維空間座標轉換成二維影像座標轉換之示意圖。
第7圖所示為本發明一實施例之左右影像中的成像形成對應點示意圖。
第8圖所示為本發明一實施例之透視投影轉換公式與定義世界座標系示意圖。
第9(a)圖所示為理想狀況下之像素座標改變值示意圖。
第9(b)圖所示為影像座標平面之像素座標改變值示意圖。
第10圖所示為本發明一實施例之修正影像平面中心與實際光軸之偏差示意圖。
第11圖所示為本發明一實施例之不同深度距離之相對視差值示意圖。
下面結合圖示和具體操作之實施例對本發明作進一步說明。
請參閱第1圖所示為本發明一實施例之雙影像導引追瞄之射擊系統架構示意圖。本系統至少包括一射擊影像伺服器10連結一標靶30和一射擊訓練模擬器20。雖然圖示中只顯示了一個標靶30和一個射擊訓練模擬器20,這只是為了方便說明與清楚描述整個系統的主要架構。在一些實施例中,例如室內靶場,可能會使用數個標靶和數個射擊訓練模擬器,並至少由一射擊影像伺服器控制。
射擊訓練模擬器20為一雙軸雙CCD攝影機具即時追蹤功能且定位精準的射擊模擬器,CCD(Charge-coupled Device)為電荷耦合元件縮寫。請同時參閱第2圖所示為本發明中一實施例之射擊訓練模擬器20示意圖,平行設置的兩部CCD攝影機21、22對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生第一影像訊號與第二影像訊號。CCD攝影機21、22位於一旋轉平台25上,可以轉動CCD攝影機21、22對一特定物體或標靶30進行追蹤及擷取影像。另外,
一雷射發射模組26位於CCD攝影機21、22中間,於射擊影像伺服器10辨識標靶30時對其發射雷射光束模擬射擊動作,CCD攝影機21、22再擷取標靶30被射擊的影像。
根據上述,旋轉平台25包含兩軸伺服馬達(圖中未示)分別控制X軸方向、Y軸方向和俯仰角轉動。搭載兩台CCD攝影機21、22和兩顆伺服馬達,使雙CCD攝影機21、22能提供連續追蹤影像資訊,透過射擊影像伺服器10中人機介面的影像之處理,執行辨識並鎖定標靶30於影像中的位置。
在一實施例中,雙軸伺服馬達的部分由SSC32控制器(Lynxmotion之SSC-32 Servo Controller)控制,兩軸伺服馬達分別控制X軸方向和Y軸方向轉動,在標靶30於影像平面上定位後,驅動伺服馬達將雷射發射模組26對準於標靶30上,並隨著標靶30移動進行即時追蹤控制,待雷射發射模組26對準標靶30後,以發射雷射光的方式模擬射擊。雷射發射模組26加裝於左、右攝影機21、22中心軸上瞄準線,以便於瞄準後準確擊發。
請參閱第3圖所示為本發明一實施例之射擊影像伺服器之影像導引追瞄功能方塊圖。射擊影像伺服器10具有一監控人機介面11電性連接一處理器15可以執行標靶30的各種運動模式以配合對應之雷射發射模組26之射擊動作。本系統以射擊影像伺服器10上之監控人機介面11做為主控端(Server),接收來自雙CCD攝影機之射擊訓練模擬器20-客戶端(Client)的影像訊息,透過影像處理與定位後,將角度訊號及座標位置訊號轉換成兩軸伺服馬
達的控制器(例如,Lynxmotion之SSC-32Servo Controller)之控制指令,達成旋轉角度與追蹤功能,並在瞄準後發射雷射光以模擬射擊。此控制器與射擊影像伺服器10以無線藍芽通訊網路連接傳送控制器之指令,控制器再傳送伺服馬達所需之脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)訊號轉動旋轉平台25,達到馬達控制之需求。
監控人機介面11做為主控端可以設定數種標靶運動模式,在一實施例中,可以設定五級模式,包含:0級:基礎射擊訓練方式,將靶標置於定點後,驅動射擊模擬系統,進行追蹤射擊;1級:靶標的隱藏與顯現,射擊模擬系統需設置當靶標未出現於影像上時,不採取任何動作直至靶標顯現後,進行追蹤擊發;2級:靶標的小角度晃動,射擊模擬系統依角度晃動幅度追蹤射擊;3級:靶標前後左右移動,射擊模擬系統需追蹤並持續鎖定靶標追蹤射擊;4級:靶標於移動中進行隱藏與顯現,射擊模擬系統需在靶標隱藏之前判別靶標位置並追蹤射擊;以及5級:靶標於由左而右移動,並於移動中進行小角度晃動。
根據上述,在一實施例中,射擊影像伺服器10以一藍芽通訊模組12連結射擊訓練模擬器20之藍芽通訊模組接收連續影像資訊,並對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板。射
擊影像伺服器10具有一影像動態搜尋模組13用以對第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與目標模板相似之物體範圍,計算物體範圍在第一影像訊號與第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以控制射擊訓練模擬器20追蹤標靶30;以及一空間座標定位模組14用以擷取物體範圍內之質心,計算第一影像訊號與第二影像訊號於影像資訊上物體範圍質心位置之視差值,求出特定物體的深度值以建構出特定物體在三維空間中實際座標位置。
另外,標靶30連接射擊影像伺服器10接收指令執行各個運動模式讓射擊影像伺服器10執行影像動態搜尋與空間座標定位。
請參閱第4圖所示為本發明一實施例之雙影像導引追瞄方法之步驟示意圖。在一實施例中,步驟S31建立目標模板,先於射擊影像伺服器從影像中對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板。霍夫轉換(Hough transform)用以偵測影像中的特定幾何結構的圖形,是對影像進行座標轉換,將影像從影像座標空間座標(image coordinate space)把所有屬於同一型別上的影像特徵點,經由圖形的數學模式轉換到參數空間座標(parameter coordinate space)中的所有相對應參數值的過程。本發明以霍夫轉換法發展偵測圓弧之方法;在(x,y)空間中,圓的方程式為公式(1):(x-C 1
)2
+(y
-C 2
)2
=r 2
…………………………(1)
x、y是變數,C1、C2是參數,半徑r為已知常數,
以C1、C2參數做為轉換的參數空間。將(x,y)影像座標空間中所有共圓的點Ii=(xi,yi)與在C1、C2參數空間中的對應曲線相交於一點(C1,C2),以此點為圓中心,已知半徑r即可測得圓。
步驟S32,產生影像訊號。從平行設置的兩部攝影機對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生一第一影像訊號與一第二影像訊號。在一實施例中,再以灰階直方圖等化第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊。灰階直方圖(Histogram)是表示影像中具有的灰階像素個數在每一個灰階值(Gray Value)出現頻率的統計圖。橫座標是灰階值,縱座標是灰階值出現的頻率,是圖像的最基本的統計特徵。直方圖等化是透過拉伸原始影像直方圖的像素強度分佈範圍來增強圖像對比度與亮度的一種方法,是將原始影像的灰階直方圖(Histogram)映射到另一具有均衡灰階值分布的直方圖上,即在每個灰階值上都具有相同像素分布的過程。首先,機率密度函數(Probability Density Function,PDF)定義如公式(2)所示:
Rk為灰階影像R的第k個灰階值,nk為第k個灰階值出現的次數,k的範圍為0~L-1之間,L是圖像中所有的灰階數,N為影像中的總像素。
接著將PDF進行累加計算,得知累積密度函數(Cumulative Density Function,CDF)其累加結果最大值將等於1,
如公式(3):
對結果進行S=T(x)=C(Rk)的變換。對原始影像中的每個R值產生一個相對應的S'值,則可對累計密度函數進行線性化,轉換公式為公式(4),進行轉換即可得到增強後影像,如第5圖所示。
S'
=Min+(Max-Min)*S…………………………(4)
另外,以邊緣檢測法處理第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊。進行Canny邊緣檢測前,先對原始影像進行高斯濾波(Gaussian filter),即對影像做摺積(convolution),其目的是要將影像的雜訊去除。利用高斯濾波器的一階導函數如公式(5):
接著利用3X3遮罩計算圖像的邊緣梯度的強度(magnitude)和方向(orientation);先使用Gx和Gy分別對X方向和Y方向進行遮罩運算,如公式(6)、(7)所示:
梯度大小則使用公式(8)進行運算:
計算梯度強度由公式(9)得知:
把梯度方向分成四個區域,經梯度方向標記後,找出達到局部最大值的像素點並將其保留,其餘均設為零,再自行設定兩個閥值:上限、下限。如果一個像素的梯度大於上限閥值,則為目標像素,從而建立邊緣輪廓。
步驟S33,目標模板比對。以目標模板對第一影像訊號與第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與目標模板相似之物體範圍。一實施例中,使用Open CV所提供的模板匹配演算法,如公式(10)所示:
根據上述,CCD攝影機產生影像的方式是將物體由三維空間座標轉換成二維影像座標的轉換,又稱針孔(Pinhole)成像原理,即將攝影機之鏡片52視為針孔,光線經過針孔後在底片51位置成像,也就是所看到的空間影像,如第6圖所示。三維空間中一點P對應於攝影機座標表示成P=(Xc,Yc,Zc),其中Z軸的方向為攝影機光軸(Optical axis)的方向,f為相機的焦距長度,此點座標投影至影像平面上一點p,其影像座標表示成p=(xd,yd)。假設透鏡無失真,將螢幕上影像座標(u,v)轉換至三維空間的攝影機座標系,則可表示如下公式(11):
Nx、Ny是影像成像平面即CCD感光元件(單位為mm)轉換到數位影像上(單位為pixel)之比例係數。
步驟S34,計算物體範圍的運動。計算物體範圍在第一影像訊號與第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以移動攝影機追蹤特定物體。
步驟S35,三維空間定位。擷取物體範圍內之質心,計算第一影像訊號與第二影像訊號於影像平面上物體範圍質心位置之視差值,求出特定物體的深度值以建構出特定物體在三維空間中實際座標位置。
建構三維空間定位系統的基本架構,採用兩部或兩部以上的CCD攝影機擷取同步的影像資訊,才能利用同一物體不同視角的投影,將個別CCD攝影機所擷取到的平面影像資訊,轉換為具有深度資訊的立體影像,就在於如何對一組成對的影像進行特徵匹配。請參閱第7圖所示為本發明一實施例之左右影像中的成像形成對應點示意圖,於兩張成對的平面影像資訊中,找出同一物體的特徵對應點(corresponding points)63、64,物體的對應點63、64在成對影像中的像素差稱為視差值(disparity),是三維空間定位系統得以求出物體深度的關鍵。空間中一點座標(X,Y,Z),
利用透視投影在左影像61、右影像62中的成像形成對應點,於左、右影像61、62上的座標點分別為(x1,y1)和(x2,y2),Lf、Rt分別為左邊CCD攝影機與右邊CCD攝影機的中心軸。
根據第7圖所示,利用三角幾何的關係式可得到左邊成像的關係式(12):
以及右邊成像的關係式(13):
其中L為基準線長度。將兩式合併可以得到公式(14):
其中,d=(x1-x2)即為視差值,上式表示x1和x2之間的視差值d能被求出,基準線L即為兩攝影機中心之平行距離,於架設時可經由量測得知,焦距則是鏡頭的成像焦距,本系統所採用之鏡頭焦距f為12mm,L為100mm,即可帶入公式算出空間中點的深度座標值Z。
如第8圖所示本發明採用之計算空間座標方式,即是將左、右兩CCD攝影機之透視投影轉換公式與定義之世界座標系,做平移和旋轉後得兩齊次方程式。相互聯立化簡後,可得下列公式以求解三維空間中之(X,Y,Z)座標。Xc、Yc、Zc為透視投影座標,Xw、Yw、Zw為世界座標。
上述建構出特定物體在三維空間中實際座標位置時,更包括三維空間定位參數修正。相機成像的中心點會因透鏡而產生偏差,使得成像中心位置並未座落在理想狀態的影像平面中心點,且因透鏡為曲面之緣故,光線經過透鏡會產生折射而導致影像失真(Distortion),故以此為概念修正本系統之空間估測計算參數。
參數修正分為兩個階段:第一階段:修正左、右攝影機之成像位置和理想影像平面中心偏差與失真率;以及第二階段:依比例調整深度變化Z值之(x1-x2)與理想Z值之(x1-x2)之關係。
第一階段之修正:一般而言目標物A進行等距離移動時,於攝影機之影像平面上像素改變值為固定值;但實際上因透鏡存在著失真,其影像座標平面之像素座標改變值並未等同於理想狀況下之像素座標改變值,如第9(a)圖所示為理想狀況下之像素座標改變值示意圖,第9(b)圖所示為影像座標平面之像素座標改變值示意圖。將等距離移動下之理想座標改變值除以實際座標改變值,可得理想改變值R與實際改變值R’之比例係數。請參閱第10圖所示為本發明一實施例之修正影像平面中心與實際光軸之偏差
示意圖,將此比例係數乘上經由影像處理後得知之影像座標,即可將測量之影像座標依所求得比例調整為與理想狀況具相同改變差值之座標值,分別對左攝影機101、右攝影機102求得此比例係數並修正之。當目標物A位於攝影機之中心軸Lf、Rt時,其質心於成像平面103、104上座標位置必須為零,因此將乘上比例係數後之影像座標值之x方向和y方向之偏移補償Lo、Ro減為零,即可修正影像平面中心與實際光軸之偏差。
第二階段之修正,主要為深度Z之修正,由Z的計算公式(17)可知,焦距f、兩攝影機之中心軸距離L,此兩項變數皆為固定不變的,因此公式中之(x1-x2)是最主要影響Z軸估測是否準確之關鍵變數。理想狀態下Z值之(x1-x2)會隨著目標物A離攝影機距離越遠而呈線性穩定減少,而經第一階段修正後之估測Z值之視差(x1-x2),也同樣隨距離越遠而呈線性穩定的減少,因此可以推知估測Z值之視差(x1-x2)與理想Z值之視差(x1-x2)必會存在一比例關係.
請參閱第11圖所示,在一範圍1500mm至2500mm之實施例中:當目標物A距攝影機座標系1500mm時,理想之視差(x1-x2)為200pixel,而當目標物A距離為2500mm時,理想之視差(x1-x2)為120pixel;令X1"為估測Z值於1500mm時與標準值成比例之視差,X2"為估測Z值於2500mm時與標準值成比例之視差,可列出比例關係式(18):
由第11圖得知,不論任何狀況下於同一系統內移動相同的深度距離之相對視差值Rd,也就是2500mm與1500mm兩距離之(x1-x2)差值不變,本系統之差值為82.59pixel,可得另一關係式(19):X1
"-X2
"=82.89…………………………(19)
聯立兩式(18)、(19)可求得X2"和X1"。接下來只須將第一階段校正後之深度2500mm視差值減為X2";即可帶入比例將估測Z值擬合成理想Z值,並將此(X1"-X2")代回Y軸公式,即完成校正。
因此,本發明能對標靶自動搜尋、鎖住、追蹤目標以及發射,其精準定位與定姿態到5mm內,且其可模擬驗證各種標靶運動模式之射擊模擬訓練。另外,雙CCD攝影機具有可調焦距、定位及定姿態之超視覺能力兩眼視覺系統,且其定姿態之特殊功能可即時算出俯仰、滾轉、偏航三個角度。再以雷射光束射擊至標靶後,雙CCD攝影機擷取標靶被射擊的影像。
綜合上述,本發明雙影像導引追瞄之射擊系統採用動態影像處理技術達到標靶的偵測與辨識,並驅動伺服馬達持續做追縱與瞄準動作;主要核心是使用雙CCD攝影機架構得知影像之深度資訊為建構空間定位之基礎,在三維空間定位目標物的實際位置問題中,本系統以不轉動攝影機之方式,由光學成像和座
標系間轉換之幾何關係,推導可得知目標物於三維空間下之座標位置公式,並輔以相關參數修正,將攝影機之中心偏移與失真降低,再利用左、右攝影機視圖像素差和世界座標間之幾何關係,以求得目標物確切座標位置。遂進行目標物之搜尋、鎖定與追蹤;而射擊訓練模擬器上加裝雷射發射模組以便在目標物被追蹤鎖定後發射雷射光束模擬***擊發,透過影像處理技術,將擊發資料和靶標上命中資訊即時顯示於監控人機介面上,以得知命中精準度和準確性。
透過上述之詳細說明,即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性,極具產業之利用性價值,且為目前市面上前所未見之新發明,完全符合發明專利要件,爰依法提出申請。唯以上所述著僅為本發明之較佳實施例而已,當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾,皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內,謹請 貴審查委員明鑑,並祈惠准,是所至禱。
10‧‧‧射擊影像伺服器
20‧‧‧射擊訓練模擬器
30‧‧‧標靶
Claims (14)
- 一種雙影像導引追瞄方法,包括:從影像中對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板;從平行設置的兩部攝影機對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生一第一影像訊號與一第二影像訊號;以該目標模板對該第一影像訊號與該第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與該目標模板相似之物體範圍;計算該物體範圍在該第一影像訊號與該第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以移動該些攝影機追蹤該特定物體;以及擷取該物體範圍內之質心,計算該第一影像訊號與該第二影像訊號於影像平面上該物體範圍質心位置之視差值,求出特定物體的深度值以建構出該特定物體在空間中實際座標位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙影像導引追瞄方法,其中,每一該攝影機使用透視投影將物體由三維空間座標轉換成二維影像座標。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙影像導引追瞄方法,其中,建構出該特定物體在三維空間中實際座標位置更包括三維空間定位參數修正。
- 如申請專利範圍第3項所述之雙影像導引追瞄方法,其中,該三維空間定位參數修正包括:修正該第一影像訊號與該第二影像訊號之成像位置和理想影 像平面中心偏差與失真率;以及依估測深度值與理想深度值之比例關係調整深度值。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙影像導引追瞄方法,更包括以灰階直方圖等化該第一影像訊號與該第二影像訊號之影像資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙影像導引追瞄方法,更包括以邊緣檢測法處理該第一影像訊號與該第二影像訊號之影像資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,更包括以雷射光束射擊該特定物體後,該些攝影機擷取該特定物體被射擊的影像。
- 一種雙影像導引追瞄之射擊系統,包括:一射擊訓練模擬器,包含:平行設置的兩部攝影機,其係對著同一方向接收連續影像資訊,分別產生一第一影像訊號與一第二影像訊號,該些攝影機位於一旋轉平台上,可以轉動該些攝影機對一特定物體進行追蹤以擷取影像;以及一雷射發射模組位於該些攝影機中間,可對該些攝影機所瞄準之方向發射雷射光束;一射擊影像伺服器,其係連結該射擊訓練模擬器,接收該連續影像資訊並從中對一特定物體使用霍夫測圓法建立一目標模板,該射擊影像伺服器包括:一影像動態搜尋模組用以對該第一影像訊號與該第二影像訊號之影像資訊進行比對,找尋與該目標模板相似之物體 範圍,計算該物體範圍在該第一影像訊號與該第二影像訊號中移動的方向與速度,產生一驅動訊號以控制該射擊訓練模擬器追蹤該特定物體;以及一空間座標定位模組用以擷取該物體範圍內之質心,計算該第一影像訊號與該第二影像訊號於影像資訊上該物體範圍質心位置之視差值,求出該特定物體的深度值以建構出該特定物體在空間中實際座標位置;以及一標靶,其係連接該射擊影像伺服器,該標靶具有數種運動模式讓該射擊影像伺服器執行影像動態搜尋與空間座標定位。
- 如申請專利範圍第8項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,其中,該射擊影像伺服器與該射擊訓練模擬器及該標靶以一通訊網路連接成一區域網路。
- 如申請專利範圍第9項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,其中,該通訊網路為一無線藍芽通訊網路。
- 如申請專利範圍第8項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,其中,該雷射發射模組發射雷射光束射擊該標靶後,該些攝影機回傳射擊影像至該射擊影像伺服器。
- 如申請專利範圍第8項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,該射擊影像伺服器具有一監控人機介面可以執行該標靶的各種運動模式以配合對應之該雷射發射模組之射擊動作。
- 如申請專利範圍第8項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,其中,該旋轉平台包含兩軸伺服馬達分別控制X軸方向、Y軸方向和 俯仰角轉動。
- 如申請專利範圍第13項所述之雙影像導引追瞄之射擊系統,更包括一伺服馬達控制器,其係接收一角度訊號及一座標位置訊號,再轉換成一脈衝寬度調變訊號轉動該旋轉平台。
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