侦查识别方法、单兵头盔和计算机可读存储介质与流程

侦查识别方法、单兵头盔和计算机可读存储介质
1.技术领域
2.本发明涉及战场侦查技术领域，尤其涉及一种侦查识别方法、单兵头盔和计算机可读存储介质。
3.

背景技术：

4.在今天的社会单兵作战显得尤为重要，每个国家都很重视单兵装备的问题，发展先进的个人防护装备对人的生命安全有着重要的意义，单兵的特点是利用的人很少、隐蔽性好，不易被发现，单兵的作用随着装备发展会愈来愈多。单兵主要用于侦察、盗取、爆破、通讯、情报和长期潜伏作战，特殊任务作战等。目前单兵头盔的主要目的是保护单兵，无法对目标进行识别。
5.

技术实现要素：

6.本技术的主要目的在于提供了一种侦查识别方法、单兵头盔和计算机可读存储介质，旨在解决现有的单兵头盔只有保护作用，无法对目标进行识别的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供一种侦查识别方法，应用于单兵头盔，所述单兵头盔包括头盔本体以及设置在所述头盔本体上的主控模组、摄像头模组、3d tof模组和ar显示模组，所述摄像头模组、3d tof模组、ar显示模组分别与所述主控模组电连接，所述ar显示模组可转动地连接在所述头盔本体的前端；所述侦查识别方法包括以下步骤：通过所述摄像头模组获取视频信息，并通过所述3d tof模组获取3d景深信息，生成人体3d信息；通过主控模组接收所述人体3d信息，根据所述人体3d信息进行3d识别，得到3d识别信息；将所述3d识别信息与所述视频信息匹配，得到标注的视频信息；将所述标注的视频信息显示至所述ar显示模组。
8.可选地，所述单兵头盔还包括设置在所述头盔本体上的陀螺仪，所述摄像头模组包括微型云台马达以及设置在所述微型云台马达上的摄像头；所述通过所述摄像头获取视频信息的步骤包括：通过陀螺仪获取抖动数据，将所述抖动数据传送给所述主控模组；根据所述抖动数据通过所述主控模组生成补偿数据，将所述补偿数据发送至所述摄像头模组；根据所述补偿数据通过微型云台马达驱动所述摄像头移动。
9.可选地，所述3d tof模组包括发射端和接收端，所述通过所述3d tof模组获取3d景深信息的步骤包括：
通过所述发射端发射近红外和面阵光波至目标对象；通过所述接收端接收自所述目标对象反射的反射波；对比发射和接收时间差，生成所述3d景深信息。
10.可选地，所述根据所述人体3d信息进行3d识别，得到3d识别信息的步骤之后还包括：判断所述3d识别信息是否为预设的第一手势信息；若是，则转入手势识别操控界面；若否，则执行所述将所述3d识别信息与所述视频信息匹配的步骤。
11.可选地，所述第一手势信息为手势与3d tof模组之间距离小于或等于预设距离的手势信息。
12.可选地，所述若是，则转入手势识别操控界面的步骤之后包括：若识别到图像中的手势信息为预设的第二手势信息，且保持大于或等于预设时间；控制所述ar显示模组转动至所述头盔本体的顶部。
13.可选地，所述单兵头盔还包括设置在所述头盔本体内部的通信模组，所述通信模组与所述主控模组电连接，所述将所述3d识别信息与所述视频信息匹配，得到标注的视频信息的步骤之后还包括：通过所述通信模组将所述标注的视频信息发送至指挥终端。
14.可选地，所述单兵头盔还包括设置在所述头盔本体上的报警模块，所述主控模组包括与所述报警模块电连接的电源模块，所述报警模块用于在所述电源模块的电量低于预设电量值时发出报警信息。
15.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种单兵头盔，其特征在于，包括头盔本体以及设置在所述头盔本体上的主控模组、摄像头模组、3d tof模组和ar显示模组，所述主控模组包括存储器和处理器，所述侦察识别程序被所述处理器执行时实现如上所述的侦察识别方法的步骤。
16.此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有侦察识别程序，所述侦察识别程序被处理器执行时实现如上所述的侦察识别方法的步骤。
17.在本发明的技术方案中，在头盔本体上设置摄像头模组、3d tof模组和ar显示模组，通过摄像头模组获取视频信息，以及通过3d tof模组获取3d景深信息，生成人体3d信息，主控模组接收人体3d信息后进行3d识别，得到3d识别信息，将3d识别信息与视频信息匹配，得到标注的视频信息，并显示在ar显示模组上，单兵可通过眼前的ar显示模组直接观看。本发明的单兵头盔可进行3d识别，并且显示在单兵头盔的ar显示模组上，使得头盔不仅有保护作用，还能为单兵进行目标识别，提高单兵的侦查效率。
附图说明
18.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；图2为本发明侦查识别方法第一实施例的流程示意图；图3为本发明侦查识别方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明侦查识别方法第三实施例的流程示意图；图5为本发明侦查识别方法第四实施例的流程示意图；图6为本发明侦查识别方法第五实施例的流程示意图；图7为本发明侦查识别方法第六实施例的流程示意图。
19.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
21.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
22.本发明实施例终端为单兵头盔。
23.如图1所示，该终端可以包括：头盔本体以及设置在所述头盔本体上的主控模组1001、摄像头模组1002、摄像头模组1003和摄像头模组1004，所述摄像头模组1002、摄像头模组1003、摄像头模组1004分别与所述主控模组1001电连接，所述摄像头模组1004可转动地连接在所述头盔本体的前端，所述主控模组1001包括存储器和处理器，存储器可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储装置。
24.本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
25.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及侦察识别程序。
26.在图1所示的终端中，处理器可以用于调用存储器中存储的侦察识别程序，并执行以下操作：通过所述摄像头模组1002获取视频信息，并通过所述摄像头模组1003获取3d景深信息，生成人体3d信息；通过主控模组1001接收所述人体3d信息，根据所述人体3d信息进行3d识别，得到3d识别信息；将所述3d识别信息与所述视频信息匹配，得到标注的视频信息；将所述标注的视频信息显示至所述摄像头模组1004。
27.进一步地，处理器可以调用存储器中存储的侦察识别程序，还执行以下操作：通过通信模组1005获取抖动数据，将所述抖动数据传送给所述主控模组1001；根据所述抖动数据通过所述主控模组1001生成补偿数据，将所述补偿数据发送至所述摄像头模组1002；根据所述补偿数据通过微型云台马达驱动所述摄像头移动。
28.进一步地，处理器可以调用存储器中存储的侦察识别程序，还执行以下操作：通过所述发射端发射近红外和面阵光波至目标对象；通过所述接收端接收自所述目标对象反射的反射波；对比发射和接收时间差，生成所述3d景深信息。
29.进一步地，处理器可以调用存储器中存储的侦察识别程序，还执行以下操作：判断所述3d识别信息是否为预设的第一手势信息；
若是，则转入手势识别操控界面；若否，则执行所述将所述3d识别信息与所述视频信息匹配的步骤。
30.进一步地，处理器可以调用存储器中存储的侦察识别程序，还执行以下操作：若识别到图像中的手势信息为预设的第二手势信息，且保持大于或等于预设时间；控制所述摄像头模组1004转动至所述头盔本体的顶部。
31.进一步地，处理器可以调用存储器中存储的侦察识别程序，还执行以下操作：通过所述通信模组1006将所述标注的视频信息发送至指挥终端。
32.参照图2，图2为本发明侦查识别方法第一实施例的流程示意图。
33.基于上述硬件结构，提出本发明侦查识别方法的实施例。所述侦查识别方法包括：步骤s10，通过所述摄像头模组获取视频信息，并通过所述3d tof模组获取3d景深信息，生成人体3d信息；摄像头模组可以设置在头盔本体的顶端，具体可为双目摄像头模组，单兵佩戴后可拍摄前面或背后的视频画面；还可以为360度摄像头模组，通过360度旋转可实现大角度范围拍摄。3d tof模组是一种无扫描仪lidar（光检测和测距）技术，通过发射纳秒级的高功率脉冲来捕获相关场景的深度信息，利用调制光源主动照射物体，然后用对光波长敏感的传感器捕捉反射光，即利用数据信号在一对收发机之间往返的飞行时间来测量两点间的深度。3d景深信息通过3d tof模组内置的专用算法处理器生成人体3d信息，对比算法库预设模型，识别人体关键特征点，比如脸部特征、四肢特征、关节特征、轮廓特征和手势特征等，提取出人体3d信息数据，包括但不限于：脸部特征3d信息、身高信息、外形轮廓3d信息、步态3d信息、手势信息等。
34.步骤s20，通过主控模组接收所述人体3d信息，根据所述人体3d信息进行3d识别，得到3d识别信息；主控模组接收人体3d信息，通过设备存储的或通信后台的高危人员数据库，做高精度的3d人脸识别、身高信息识别、3d外形轮廓识别、3d步态识别等，及时筛选识别出高危人员，并根据多个信息匹配状态，给出目标人员的危险等级（例如高危、中危、低危、安全等）。
35.步骤s30，将所述3d识别信息与所述视频信息匹配，得到标注的视频信息；视频图像与3d识别信息进行实时匹配，将3d识别出来的信息标注在视频画面，可以根据不同的危险等级，按不同的颜色、文字、符号等来标识，比如在高危人员头部显示高危，身体轮廓显示红色等。
36.步骤s40，将所述标注的视频信息显示至所述ar显示模组。
37.视频匹配好3d识别信息后，通过ar显示模组显示视频信息，根据不同的危险等级，按不同的颜色、文字、符号等来标识，可以形象、生动的显示出高危人员，方便使用者及时进一步的对高危人员进行查证。必要时，也可以通过交互操作，在近眼显示更多高危人员的背景信息。
38.在本实施例中，主控模组主要用于对电信号进行滤波、放大、转换、时序控制、图像处理、存储和供电等，通过将视频与3d识别融合使用，可以实时显示融合后的视频，单兵佩戴好头盔后，可通过眼前的ar显示模组知道目标对象的危险等级，例如在城市战中，能精准
识别出危险目标对象，便于单兵作出准确判断，提高侦察效率。当不需要使用ar显示模组时，将其转动至头盔本体的顶部即可。
39.进一步地，参照图3，图3为本发明侦查识别方法第二实施例的流程示意图。
40.基于上述本发明侦查识别方法，提出本发明侦查识别方法的第二实施例。
41.在本实施例中，单兵头盔还包括设置在所述头盔本体上的陀螺仪，所述摄像头模组包括微型云台马达以及设置在所述微型云台马达上的摄像头，步骤s10中的“通过所述摄像头模组获取视频信息”可以包括：步骤s111，通过陀螺仪获取抖动数据，将所述抖动数据传送给所述主控模组；本实施例的陀螺仪可选用高精度的六轴陀螺仪，陀螺仪的位置应该靠近微摄像头模组，且两者处于一个实体上，以便获得更一致的抖动数据，高精度陀螺仪采集按预定的频率采集六轴数据，抖动数据传递给主动模组。
42.步骤s112，根据所述抖动数据通过所述主控模组生成补偿数据，将所述补偿数据发送至所述摄像头模组；主控模组通过防抖算法分析、处理数据，生成微云台防抖摄像头模组，当抖动数据发生变化时，补偿数据按预定的频率进行更新。
43.步骤s113，根据所述补偿数据通过微型云台马达驱动所述摄像头移动。
44.摄像头模组收到主控模组的补偿数据后，控制微型云台马达驱动摄像头移动到特定位置，摄像头按一定频率进行视频帧拍摄，视频帧经过预处理后传输到主控模组进行图像处理。当补偿数据发生变化时，微云台马达驱动摄像头到新的特定位置，摄像头按一定频率进行视频帧拍摄，视频帧经过预处理后传输到主控模组进行图像处理。摄像头模组传输初始图像到主控模组，主控模组对图像进行必要的色彩、亮度、噪点、尺寸和格式等校正处理，生成标准格式的高精度大角度防抖视频。即使单兵的动作幅度大，也可以拍摄高精度的视频。
45.进一步地，参照图4，图4为本发明侦查识别方法第三实施例的流程示意图。
46.基于上述本发明侦查识别方法实施例，提出本发明侦查识别方法的第三实施例。
47.在本实施例中，所述3d tof模组包括发射端和接收端，步骤s10中的“所述通过所述3d tof模组获取3d景深信息”可以包括：步骤s121，通过所述发射端发射近红外和面阵光波至目标对象；步骤s122，通过所述接收端接收自所述目标对象反射的反射波；步骤s123，对比发射和接收时间差，生成所述3d景深信息。
48.3d景深信息是3d tof模组生成的重要的原始信息，作为后续3d识别的基础，为保证3d景深信息可以覆盖整个视频画面，在设计时，需要保证3d tof模组视场角至少大于摄像头模组视场角3度以上，同时，3d tof模组与摄像头模组在单兵头盔中位置需要尽量接近，保证他们所拍摄画面的一致性，对后期视频图像与3d信息匹配、合成至关重要，以使3d tof模组所产生的景深图像可以完全覆盖摄像头模组所拍摄的防抖射频。
49.进一步地，参照图5，图5为本发明侦查识别方法第四实施例的流程示意图。
50.基于上述本发明提出的侦查识别方法，提出本发明第四实施例。
51.基于上述所示的实施例，在本实施例中，步骤s20中“所述根据所述人体3d信息进行3d识别，得到3d识别信息”之后还包括：
步骤s51，判断所述3d识别信息是否为预设的第一手势信息。
52.步骤s52，若是，则转入手势识别操控界面；步骤s53，若否，则执行所述将所述3d识别信息与所述视频信息匹配的步骤。
53.通过机器学习算法识别图像中的手势信息，并将手势信息对应的控制命令发送给主控模组，识别静态手势时采用连续隐马尔科夫算法（chmm），选用手型轮廓素点坐标值序列作为静态手势的数据特征，识别动态手势时采用隐马尔科夫算法（hmm）算法，利用3d tof模组中的3d摄像头捕获连续运动的手势，随后将其进行部分图像的预处理操作，利用手势分隔技术将手势部分分隔出来，并提取手势的质心以及面积的大小作为特征向量，用于建立隐马尔科夫模型的参数，并对其进行应用。在本实施例中，若3d识别信息为预设的第一手势信息，主控模组则发送“转入手势识别操控界面”控制命令至ar显示模组。
54.其中，所述第一手势信息为手势与3d tof模组之间距离小于或等于预设距离的手势信息。
55.在ar显示模组显示交互界面，使用者可以精确的进行隔空的3d手势识别操作，控制单兵头盔进行某项任务。需要说明的是，3d手势识别应该对手势与单兵头盔的3d tof模组之间的距离进行限制，例如将第一预设距离设定为30cm，当手势与3d tof模组之间距离小于或等于30cm时，特定的手势才会触发。
56.进一步地，参照图6，图6为本发明侦查识别方法第五实施例的流程示意图。
57.基于上述本发明提出的侦查识别方法，提出本发明第五实施例。
58.基于上述发明实施例，在本实施例中，步骤s52之后还包括：步骤s521，若识别到图像中的手势信息为预设的第二手势信息，且保持大于或等于预设时间。
59.步骤s522，控制所述ar显示模组转动至所述头盔本体的顶部。
60.当单兵无需使用ar显示模组时，只需作出第二手势信息，3d tof模组识别出图像中的手势信息为第二手势信息时，且面向3d tof模组中的3d摄像头的方向保持3秒，则发送“移动至头盔本体顶部”的命令给ar显示模组，方便操作，进一步提高作战效率。
61.进一步地，参照图7，图7为本发明侦查识别方法第六实施例的流程示意图。
62.基于上述本发明提出的侦查识别方法，提出本发明第六实施例。
63.基于上述发明实施例，在本实施例中，所述单兵头盔还包括设置在所述头盔本体内部的通信模组，所述通信模组与所述主控模组电连接，步骤s30还包括：步骤s60，通过所述通信模组将所述标注的视频信息发送至指挥终端。
64.指挥中心的指挥终端可实时查看单兵头盔ar显示模组的画面，能够了解战场情况、目标对象以及目标对象的危险等级，以便指挥员能快速作出决策。
65.进一步地，所述单兵头盔还包括设置在所述头盔本体上的报警模块，所述主控模组包括与所述报警模块电连接的电源模块，所述报警模块用于在所述电源模块的电量低于预设电量值时发出报警信息。当电量较低时，报警模块报警以提醒单兵对该头盔充电，报警模块具体可以为声音报警器和/或光电报警器，可发出声音报警或者光电信号。
66.此外，本发明还提供一种单兵头盔。
67.本发明单兵头盔包括头盔本体以及设置在所述头盔本体上的主控模组、摄像头模组、3d tof模组和ar显示模组，所述主控模组包括存储器和处理器，所述侦察识别程序被所
述处理器执行时实现如上所述的侦察识别方法的步骤。
68.其中，在所述处理器上运行的侦察识别程序被执行时所实现的方法可参照本发明侦查识别方法各个实施例，此处不再赘述。
69.此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质。
70.本发明计算机可读存储介质上存储有侦察识别程序，所述侦察识别程序被处理器执行时实现如上所述的侦查识别方法的步骤。
71.其中，在所述处理器上运行的侦察识别程序被执行时所实现的方法可参照本发明侦查识别方法各个实施例，此处不再赘述。
72.需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
73.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
74.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
75.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。