一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质与流程

技术特征：
1.一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，包括：建立虚拟靶标模型；确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；获取炮弹落点图像，所述炮弹落点图像中具有单发炮弹落点；提取所述炮弹落点图像中单发炮弹落点的爆炸特征；确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；根据像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。2.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，还包括：获取炮弹在空中时刻的飞行图像；利用所述投影变换矩阵对所述飞行图像进行转换，确定炮弹像素坐标；根据拍摄位置和炮弹像素坐标确定直线方程；根据所述直线方程确定炮弹的实际坐标；利用多个所述实际坐标拟合得到炮弹的近地段轨迹。3.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述建立虚拟靶标模型，包括：采用笛卡尔坐标系建立所述虚拟靶标模型。4.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图根据垂直视场角、靶标中心坐标和拍摄相机坐标确定，其中垂直视场角根据所述拍摄相机的焦距和传感器高度确定。5.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述获取炮弹落点图像，包括：部署所述拍摄相机到与建立虚拟靶标模型时相同的位置和角度；拍摄炮弹落地视频；对拍摄的炮弹落地视频进行抽帧处理，获得所述炮弹落点图像。6.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述爆炸特征为火焰特征，所述提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征包括：读取所述炮弹落点图像，计算相邻帧炮弹落点图像之间的差分图像dn；对所述差分图像dn进行二值化处理，获得二值图像rn；对所述二值图像rn进行连通域分析，确定最大连通域的范围[(x
i
,y
i
)]、面积a和形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像在所述范围[(x
i
,y
i
)]内的火焰颜色特征；确定所述火焰颜色特征的面积a是否达到面积阈值t1；当所述火焰颜色特征的面积a达到面积阈值t1时，确定所述炮弹落点图像中的爆炸特征的中心为所述形心(x
c
,y
c
)。7.根据权利要求1所述的一种单发炮弹报靶方法，其特征在于，所述爆炸特征为烟雾特征，所述提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征包括：读取所述炮弹落点图像，计算相邻帧炮弹落点图像之间的差分图像dn；
对所述差分图像dn进行二值化处理，获得二值图像rn；对所述二值图像rn进行连通域分析，确定最大连通域的范围[(x
i
,y
i
)]、面积a和形心(x
c
,y
c
)；确定所述炮弹落点图像在所述范围[(x
i
,y
i
)]内的烟雾特征；确定所述烟雾特征的面积a是否达到面积阈值t2；当所述烟雾特征的面积a达到面积阈值t2时，确定所述炮弹落点图像中的爆炸特征的中心为所述形心(x
c
,y
c
)。8.一种单发炮弹报靶系统，其特征在于，包括：模型建立模块，用于建立虚拟靶标模型；运算转换模块，用于确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；现场采集模块，用于获取炮弹落点图像；图像抽取模块，用于提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征；图像分析模块，用于确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；虚拟转换模块，用于根据所述投影变换矩阵对所述透视像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；图像矫正模块，用于根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有多条计算机指令，所述多条计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种单发炮弹报靶方法、系统及计算机存储介质，方法包括：建立虚拟靶标模型；确定所述虚拟靶标模型的透视图和正交视图，并确定所述透视图和正交视图之间的投影变换矩阵和比例换算系数；获取炮弹落点图像；提取所述炮弹落点图像中的爆炸特征；确定所述爆炸特征在所述炮弹落点图像中的透视像素坐标；根据像素坐标进行转换，得到相应的正交像素坐标；根据所述比例换算系数对所述正交像素坐标进行矫正，获得炮弹落点的实际坐标。本发明不需要观察员进驻标靶所在目标区域，提升了报靶的安全性，不需要设置固定观察岗哨，节约成本，而且可以通过数据和计算描述炮弹近地段飞行轨迹，加强训练效果。加强训练效果。加强训练效果。


技术研发人员：王泽阳 常文超 李鹏越 徐中节 王伟俊 王震 马玉杰
受保护的技术使用者：西安航天远征流体控制股份有限公司
技术研发日：2022.10.09
技术公布日：2022/12/16