[发明专利]一种基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪

权利要求书

1.一种基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪，其特征在于，所述基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪包括：

图像采集模块，与主控模块连接，用于通过红外摄像头对环境目标进行扫描采集图像；接收扫描指令；通过红外摄像头获取目标拍摄对象并保存所述目标拍摄对象的特征；

根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像；

主控模块，与图像采集模块、调焦模块、目标感应模块、射击模块、移动模块、定位模块、跟踪模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

调焦模块，与主控模块连接，用于通过调焦程序对红外摄像头进行自动调焦操作；

目标感应模块，与主控模块连接，用于通过感应程序对采集红外图像有温度的目标物体进行感应；

射击模块，与主控模块连接，用于通过启动程序根据感应信息启动步枪对目标进行射击操作；

移动模块，与主控模块连接，用于通过电机带动螺旋桨进行飞行移动；

定位模块，与主控模块连接，用于通过定位器对无人机位置进行定位；

跟踪模块，与主控模块连接，用于通过跟踪程序对目标进行跟踪；利用无人机载红外摄像头连续拍摄至少二幅地面图像，并在每幅图像中标注无人机的地面坐标、航向角及获取地面图像时的时刻；

将每幅地面图像进行坐标变换以使它们处于同一图像坐标系中；

对多幅地面图像进行滤波，而后从滤波后的地面图像中取出包括目标图像的前景图像，从前景图像中提取特征点，提取前一幅前景图像中的每一区域特征点并与被跟踪目标的模板的特征点进行匹配，利用匹配成功的区域更新被跟踪目标的模板，利用更新后的被跟踪目标的模板的特征点与当前幅前景图像中的每一区域的特征点进行匹配；

根据匹配成功的两幅前景图像中的区域的特征点的位置关系确定被跟踪目标的速度和运行方向；

根据被跟踪目标的速度和运行方向调整无人机的航速和航向，从而跟踪目标；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的目标红外图像、移动位置信息。

2.如权利要求1所述基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪，其特征在于，

所述接收扫描指令包括：检测到触发扫描的指令后，搜索目标图像并与预设图像匹配；

将扫描到的目标信息收集整理；

将收集的目标信息按照划分的量化等级进行量化处理，并建立扫描证据表；

利用专家知识或经验建立状态间的条件概率转移矩阵，确定时间片段间的状态转移矩阵；

建立目标坐标与无人机所处位置的离散动态贝叶斯网络模型；

利用建立的扫描证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，运用隐马尔科夫推理算法计算出最终的目标坐标。

3.如权利要求1所述基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪，其特征在于，所述若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像包括：

若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则判断是否接收到图像采集指令；

若接收到图像采集指令，则采集图像。

4.如权利要求1所述基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪，其特征在于，所述根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像之后，所述分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置。

5.如权利要求4所述基于无人机平台的自动瞄准式狙击步枪，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置包括：

调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离；

通过与所述目标拍摄对象之间的距离改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置。