一种智能化自动校枪系统

技术领域

本申请属于军工枪械设备技术领域，具体涉及一种智能化自动校枪系统。

背景技术

目前枪支的校准通常是人工校准：凭经验和射击着弹靶点的上下左右偏移距离来进行校正，目前常见的校枪方式主要以人工凭借经验射击校枪，也有部分为激光定位与人工凭经验射击校枪相结合的校正方式，或者是双激光校枪方式:以靶心为目标，枪管上固定激光，以枪管固定激光瞄准靶心作为基准，调节准星的高低和照门的左右，以激光点重合判定准星和照门的位置；也有采用双激光加理论弹道为基础的枪支瞄准校枪方式校枪。这些校枪方式在实际校枪过程中存在如下问题：1)枪支生产过程中零部件的加工的误差以及子弹生产加工过程中的误差；2)子弹进膛的角度误差；3)射击时人为的射击技术性误差等。这些误差使得枪支射出时在靶上的着弹点分布随机性较强，导致士兵需要多次射击或者个人感觉积累射击经验来获得好成绩。

发明内容

本申请提供一种智能化自动校枪系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过机械视觉采集射击靶上着弹信息，并将采集的着弹信息与出厂时校枪的信息对比，通过深度学习，采取最优化的函数库对射击靶上着弹点进行准星和照门位置关系进行函数模型的构建，并将其计算的结果通过执行器进行准星和照门的位置的综合调节，最终实现枪支射击过程中的实时修正调节。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种智能化自动校枪系统，包括：

采集系统、衡量系统、校正基准系统和校正系统；

所述衡量系统用于对所述校正基准系统进行水平调节；

所述校正基准系统用于调整枪支射击的状态；

所述校正系统用于对所述枪支射击的状态进行位置调节；

所述采集系统用于采集并修正所述枪支射击的着弹点信息。

可选的，所述采集系统包括：瞄准镜13、激光测距仪14、相机15和执行器16；

所述瞄准镜13上表面与所述激光测距仪14下表面连接；所述相机15的右表面与所述执行器16左表面连接；

所述执行器16用于采集并修正所述枪支射击的着弹点信息。

可选的，所述执行器16包括采集单元、显示交互单元、运动执行单元；

所述采集单元、所述显示交互单元和所述运动执行单元分别与所述执行器16连接；

所述采集单元用于采集枪支射击的着弹点信息；

所述显示交互单元用于对所述枪支射击的着弹点信息发出修正指令；

所述运动执行单元用于根据所述显示交互单元发出的修正指令，对所述枪支射击的着弹点信息进行修正。

可选的，所述运动执行单元包括运动控制模块和伺服驱动模块；

所述运动控制模块与所述伺服驱动模块连接；

所述运动控制模块用于接收所述显示交互单元的修正指令；

所述伺服驱动模块用于根据所述显示交互单元的修正指令，对准星和照门的位置进行调节。

可选的，所述衡量系统包括：校枪平台1、夹具2、平台座3、精度计量尺4、平台水平仪5、校正靶6、校正靶滑块7和校正靶心8；

所述校枪平台1上表面一侧与所述夹具2下表面连接，所述校枪平台1上表面另一侧与校正靶6下表面连接，所述校枪平台1上表面还分别设置所述精度计量尺4、所述平台水平仪5，所述校枪平台1下表面两端分别与所述平台座3上表面连接；所述校正靶滑块7上设置所述校正靶心8；

所述校枪平台1和所述夹具2用于固定待校枪9；

所述平台座3用于调整所述精度计量尺4的位置；

所述精度计量尺4和所述平台水平仪5用于对所述校枪平台1进行水平测量；

所述校正靶6用于对所述校枪平台1的位置进行校正；

所述校正靶滑块7用于对所述校正靶6进行位置调整；

所述校正靶心8用于记录所述枪支射击的着弹点信息。

可选的，所述校正基准系统包括：所述校正靶心8、所述待校枪9和激光发射器10；

所述激光发射器10设置在所述待校枪9内部；

所述激光发射器10用于发射激光。

可选的，所述校正系统包括：所述激光发射器10、膛线校准器11、激光膛线12和膛线校准孔17；

所述激光发射器10通过所述膛线校准器11的所述膛线校准孔17和所述激光膛线12与所述校正靶6连接；

所述膛线校准器11和所述膛线校准孔17用于通过所述激光；

所述激光膛线12用于形成所述激光的传播路径。

可选的，所述枪支射击的着弹点信息包括：主机厂出厂校枪时枪支射击的着弹点信息和训练时枪支实弹射击的着弹点信息。

本申请的有益效果为：

本申请提出一种智能化自动校枪系统，通过机械视觉采集射击靶上着弹信息，并将采集的着弹信息与出厂时校枪的信息对比，通过深度学习，采取最优化的函数库对射击靶上着弹点进行准星和照门位置关系进行函数模型的构建，并将其计算的结果通过执行器进行准星和照门的位置的综合调节，最终实现枪支射击过程中的实时修正调节。本申请的校枪系统合理性强、计算准确性高，适用于部队训练混合生产厂家校正枪支。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种智能化自动校枪系统结构示意图,其中，(a)为智能化自动校枪系统示意图，(b)为校正靶示意图，(c)为膛线校准器示意图；

图2为本申请实施例中采集靶着弹点分布放大示意图；

图3为本申请实施例中执行器分解示意图。

附图中：1、校枪平台；2、夹具；3、平台座；4、精度计量尺；5、平台水平仪；6、校正靶；7、校正靶滑块；8、校正靶心；9、待校枪；10、激光发射器；11、膛线校准器；12、激光膛线；13、瞄准镜；14、激光测距仪；15、相机；16、执行器；17、膛线校准孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

如图1(a)、图1(b)、图1(c)所示，为本申请实施例的一种智能化自动校枪系统，主要包括：采集系统、衡量系统、校正基准系统和校正系统。

衡量系统用于对校正基准系统进行水平调节；校正基准系统用于调整枪支射击的状态；校正系统用于对枪支射击的状态进行位置调节；采集系统用于采集并修正枪支射击的着弹点信息。

采集系统由瞄准镜13、激光测距仪14和执行器16组成。瞄准镜13上表面与激光测距仪14下表面连接；相机15的右表面与执行器16左表面连接；

具体的，采集系统主要是根据主机厂出厂校枪时采集的数据、训练时采集的数据和校枪过程中采集的数据，建立概率数据库存储于执行器16采集单元中。

采集依据为：如图2所示，根据枪支射击时着弹点的位置，实时采集，采集原则只采集每次密集着弹点的中心位置。简单的说其他校枪是给出的参数是点，而本发明给出的校枪参数是面，一个概率面。

下面就本申请的采集系统做详细说明：

如图3所示，执行器16中有采集单元、显示交互单元和运动执行单元。采集单元、显示交互单元和运动执行单元分别与执行器(16)连接。运动执行单元包括：运动控制模块和伺服驱动模块：运动控制模块与伺服驱动模块连接。

采集单元是校枪仪的能否精确校准的先决条件，采集单元主要是根据主机厂出厂校枪时采集的信息与训练时实弹射击采集的图像信息通过瞄准镜13进入到相机15到达执行其中的采集单元中的图像采集函数库中储存，并通过图像分析软件处理分析后储存在图像分析函数库中，图像处理采用机械视觉方法，即：设置以校正激光膛线12对准靶心的理论线为Z轴，并以靶心为基准点把靶分为A、B、C、D四个象限进行收集处理，处理后的数据以函数方式储存在有效点位函数库中，图像采集的依据为：采取离散型分布的着弹点的集中着弹点位，为采集基础，其他着弹点忽视。

显示交互单元是执行器中的神经元系统，显示交互单元主要从采集单元中的有效点位函数库里循环查找有效点位函数根据射击偏移量修正准星高矮和觇孔的左右偏离度，以采集单元中的有效点位函数库中的的集中着弹点位对比，如出现误差，发出指令给运动控制单元，理论轴Z轴为基准轴心调整X轴Y轴形成的象限进行修正，达到校正的目的。同时显示交互单元通过软件深度学习其中的偏离达到纠正误差的数据储存在有效点位函数库中；对比如没有出现误差，显示交互单元停止工作。

运动执行单元，主要由运动控制模块(PLC)接收显示交互单元的指令，并利用伺服驱动模块执行以Z轴为中心轴的X轴和Y轴在A、B、C、D象限中运动，既：准星向下或者向上运动，觇孔向左或者向右运动，当准星和觇孔与校正靶心8重合后运动控制系统停止工作。

进一步的，执行器16是微型处理器和执行硬件的集成体，采集单元利用机械视觉原理进行着弹点数据采集、存储，并对其进行图像数据处理、构建并优化准星及照门与着弹点的函数模型，分析弹道出现偏差的原因，并根据校正标准进行误差修正。校正标准以激光发射器10发射的激光为基准线，通过激光校准器11中的校准孔17校正后形成激光膛线12与校正靶心8后重合为一点(重合因数已经考虑了子弹射出时的初速度及中立的影响因数)。采集单元中由图像采集函数库、图像分析函数库、有效点位函数可组成、向上坐标等距阵列、向下坐标等距阵列、定位轴X坐标0、定位轴Y坐标0、定位轴Z坐标0、偏移X轴坐标、偏移Y轴坐标、偏移Z轴坐标、修正X轴坐标、修正Y轴坐标及循环查找等数据库组成，循环查找对比成功后显示交互单元发出指令给运动控制模块(PLC)，运动控制模块再发出指令给伺服驱动模块，伺服驱动模块由X运动、Y运动、Z运动组成，X运动是调节照门(觇孔)左右移动，Y运动是调节准星上下移动使得人眼-照门(觇孔)-准星-靶心在一条直线上。从而完成枪支校正。

衡量系统由校枪平台1、夹具2、平台座3、精度计量尺4、平台水平仪5、校正靶6、校正靶滑块7和校正靶心8组成。

具体的，校枪平台1上表面一侧与夹具2下表面连接，校枪平台1上表面另一侧与校正靶6下表面连接，校枪平台1上表面还分别设置所述精度计量尺4、平台水平仪5，校枪平台1下表面两端分别与平台座3上表面连接；校正靶滑块7上设置校正靶心8；

校枪平台1和夹具2用于固定待校枪9；

平台座3用于调整精度计量尺4的位置；

精度计量尺4和平台水平仪5用于对校枪平台1进行水平测量；

校正靶6用于对校枪平台1的位置进行校正；

校正靶滑块7用于对校正靶6进行位置调整；

校正靶心8用于记录枪支射击的着弹点信息。

校正基准系统由待校枪9、激光发射器10和校正靶心8组成。

具体的，激光发射器10设置在待校枪9内部；

激光发射器10用于发射激光。

校正系统由激光发射器10、膛线校准器11、膛线校准孔17和激光膛线12组成。

具体的，激光发射器10通过膛线校准器11的膛线校准孔17和激光膛线12与校正靶6连接；

膛线校准器11和膛线校准孔17用于通过激光；

激光膛线12用于形成激光的传播路径。

具体实施方案为：利用主机厂校枪的原始数据进行修正建立函数库，并在实施打靶训练中采集到的打靶图像作为数据对比样本，结合机械视觉和软件的深度学习方法，通过计算机优化算法建立数学函数模型，训练获得最优识别模型，结合采集单元、显示交互单元、运动控制模块、伺服驱动模块形成自动校枪系统，从而实现校枪仪打靶图像信息的采集、处理、反馈及校正功能。

利用：瞄准镜13、激光测距仪14、相机15、执行器16采集，采集方案是：射击后采集，采集大量的子弹在靶上着弹点图像，通过机器视觉技术分析和计算机深度学习方法，建立数学函数库并提取出图像中的有用信息存储在执行器16采集单元中，并利用显示交互交互单元处理图像中的着弹点优化后的最佳方案，储存在执行器16采集单元中的有效函数库中。枪支需要校准时，待校枪9固定在校枪平台1的夹具2的指定位置上，调整校正靶5的位移到达参数指定位置，待校枪9的激光发射器10通过膛线校准器11的校准孔17后对准校正靶心8启动校准系统中的执行器16，执行器16根据瞄准镜13瞄准的位置，通过相机15采集的校正靶心8进入执行器16的采集单元中的图像函数库，进行对比，对比后根据有效函数库的弹点通过显示交互单元进行修正纠错后再传递给执行器16中的运动控制单元，运动控制模块发出指令给伺服驱动模块，调整准星和照门(觇孔)的位移，达到最优角度后停止工作根，完成自动校枪。

以上所述的实施例仅是对本申请优选方式进行的描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。