一种人机互动式监视系统及监视方法与流程

本申请涉及一种监视系统，具体为一种人机互动式监视系统，可应用于军事侦察技术领域，本发明同时涉及基于该人机互动式监视系统的监视方法。

背景技术：

监视系统是军事侦察和军事作战中必不可少的部分，简单的监视系统如单兵作战使用的望远镜，现代化的监视系统则是集成在指挥信息系统中的监视单元。指挥信息系统是以计算机为核心，具有指挥控制、侦察情报、预警探测、通信、安全保密、信息对抗等功能的军事信息系统(如美国的c4isr系统)，能实现对作战信息的获取、传输、处理的自动化，系统按功能分为信息收集分系统、信息传输分系统、信息处理分系统、信息显示分系统、决策监控分系统、执行分系统，监视单元作为信息收集分系统的主体构成部分独立设置或者配置在地面、海上、空中或者外层空间的各种侦察设备上，及时收集环境信息进行预警或者收集战时敌我双反的兵力部署、作战行动及战场地形、气象等情况，收集的信息经信息传输分系统迅速、准确、保密、不间断地传输到由电子计算机及其输入输出设备和计算机软件组成信息处理分系统，经过对信息的综合、分类、存储、检索、计算等，为指挥人员拟定作战方案提供信息或者直接自动拟定作战方案，信息处理分系统输出的各种信息经由信息显示分系统以文字、符号、表格、图形、图像等多种形式形象、直观、清晰地显示，决策监控分系统主要用于辅助指挥人员作出决策和实施指挥，执行分系统接受命令并执行指令。

不难看出，监视系统对环境情报的准确收集以及信息处理系统对情报的准确判断是作出正确军事决策的保障，但事实上，由于环境信息或者战场情报信息量巨大且变化万端，指挥系统虽然能够依赖先进的传输技术和信息处理技术对情报信息进行快速加工和融合处理，但电子设备不具有主观能动性和能与人脑相媲美的经验建立和分析能力，不能对监视信息作出准确无误的判断，这是影响军事信息系统输出正确作战指令的制约因素，我们知道，战场无亚军，一招不慎，全盘皆输，为了使军事侦察更具准确性和可操作性，同时，也为了满足一些特殊场合如单兵作战或者预警级别不高的普通军事监视或侦察需要，急需改进现有技术的军事监视系统，使人工干预在源头上影响整个信息分析或指挥系统的信息和指令，纠正不实预警，全线提高军事监视或侦察的准确性，提高作战胜率。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种人机互动式监视系统，该人机互动式监视系统具有自动监视模式和人机互动监视模式，在人机互动监视模式下能够通过操作者对信息处理单元提供的预警信息或指令的人工干预纠正不实预警和/或提供正确的预警信息，提高全线信息准确性，该人机互动监视系统还具有智能化的镜头模块，能够通过规划可视化信息的显示路径和调整可视化信息的显示焦点来减少人眼的调整和响应时间，本发明同时提出了基于该人机互动式监视系统的监视方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种人机互动式监视系统，包括监视单元，信息处理单元，信息反馈单元，人工指令操作单元，终端控制单元；所述监视单元包括摄录组件和光学监视镜头，所述监视单元的所述摄录组件与所述信息处理单元通信连接，用于自动获取环境信息并将所获取的环境信息传输到所述信息处理单元；所述信息处理单元与所述终端控制单元通信连接，用于对从摄录组件接收到的环境信息进行分析计算得到预警信息或指令，并将所述预警信息或指令传输到所述终端控制单元；所述监视单元的光学监视镜头是适用于人眼的光学镜头，用于提供人工监视信息；所述信息反馈单元与所述信息处理单元通信连接，用于接收经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令，并将该预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈给操作者；所述人工指令操作单元通信连接于所述信息处理单元或所述终端控制单元或所述信息处理单元与所述终端控制单元之间的传输路径上，用于提供人工指令以干预由所述信息处理单元传输到所述终端控制单元的预警信息或指令；所述终端控制单元是预警单元或指令执行单元，用于对监视结果进行响应。

上述人机互动式监视系统，可在自动监视模式和人机互动监视模式之间进行功能切换，当采取自动监视模式时，所述信息处理单元直接对从摄录组件接收到的环境信息进行分析计算得到预警信息或指令，并将所述预警信息或指令传输到所述终端控制单元；当采取人机互动监视模式时，所述信息反馈单元将经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈给操作者，供操作者根据需要操作人工指令操作单元以提供人工指令来干预由所述信息处理单元传输到所述所述终端控制单元的预警信息或指令。

上述人机互动式监视系统，所述信息反馈单元将接收到的经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈到所述监视单元的光学监视镜头，使操作者视线不离开监视目标即可获取所述经预处理的预警信息或指令，在执行监视的同时迅速对所述预处理的预警信息或指令作出判断，以确定是否对预警信息或指令作出干预以及作出何种干预。

上述人机互动式监视系统，所述光学监视镜头上设置有具有设定透明度的光学成像膜，所述信息反馈单元通过所述光学成像膜将接收到的经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式在所述光学监视镜头的监视路径上呈现。

上述人机互动式监视系统，所述预处理的可视化的预警信息或指令在所述光学监视镜头的监视路径上的成像焦点可根据监视目标进行动态调节，以进一步确保操作者在执行监视时也不必通过反复大幅度改变眼睛的聚焦来在监视目标和所述预处理的可视化的预警信息或指令之间切换。

基于上述人机互动式监视系统的监视方法，在执行监视作业时，根据环境条件或预警处置级别选择或切换人机互动式监视系统的工作模式，当采取自动监视模式时，所述信息处理单元直接对从摄录组件接收到的环境信息进行分析计算得到预警信息或指令，并将所述预警信息或指令传输到所述终端控制单元，由所述终端控制单元对监视结果进行响应；当采取人机互动监视模式时，所述信息反馈单元将经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈给操作者，操作者根据该经预处理的可视化的预警信息或指令作出是否对将要或正在向终端控制单元传输的预警信息或指令作出干预，当需要作出干预时，操作者操作人工指令操作单元以提供人工干预指令。

上述监视方法，所述信息反馈单元将接收到的经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈到所述监视单元的光学监视镜头，使操作者视线不离开监视目标即可获取所述经预处理的预警信息或指令。

上述监视方法，所述光学监视镜头上设置有具有设定透明度的光学成像膜，所述信息反馈单元通过所述光学成像膜将接收到的经所述信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式在所述光学监视镜头的监视路径上呈现。

上述监视方法，所述预处理的可视化的预警信息或指令在所述光学监视镜头的监视路径上的成像焦点可根据监视目标进行动态调节，以进一步确保操作者在执行监视时也不必通过反复大幅度改变眼睛的聚焦来在监视目标和所述预处理的可视化的预警信息或指令之间切换。

上述监视方法，所述信息处理单元包含不同预警级别的环境预警信息，所述人工指令操作单元包含不同预警级别的预警操作组件，后者的命令优先级大于前者。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的人机互动式监视系统及监视方法，是基于电子设备在经验判断和分析能力方面的不足而提出，解决了电子设备不能对监视信息作出准确无误的判断的问题，使军事侦察更具准确性和可操作性；

2、本发明的人机互动式监视系统及监视方法，信息反馈单元能够将接收到的经信息处理单元预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈到监视单元的光学监视镜头，使操作者视线不离开监视目标即可获取所述经预处理的预警信息或指令，还可以通过调节所述预处理的可视化的预警信息或指令在所述光学监视镜头的监视路径上的成像焦点来避免操作者反复大幅度改变眼睛的聚焦来在监视目标和所述预处理的可视化的预警信息或指令之间切换，大大减少了人眼的调整和响应时间，提高了监视安全性：

3、本发明的人机互动式监视系统及监视方法，监视单元可通过有线或无线的方式与其他单元通信，不但适合现代化大规模作战，也满足一些特殊场合如单兵作战或者预警级别不高的普通军事监视或侦察需要；

4、本发明的人机互动式监视系统及监视方法，可通过扩展人工指令操作单元的功能实现对预警信息或指令的各种干预，最大可能避免终端控制单元的不实预警或不实响应。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的人机互动式监视系统的一种具体实施方式的工作原理图。

图2为本发明的人机互动式监视系统的另一种具体实施方式的工作原理图。

图3为本发明的人机互动式监视系统中人工干预预警机制的示例图。

图中各附图标记所代表的组件为：1、监视单元，2、信息处理单元，3、信息反馈单元，4、人工指令操作单元，5、终端控制单元，6、光学监视镜头，7、摄录组件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

参见图1，图1为本发明的人机互动式监视系统的一种具体实施方式的工作原理图，首先，该人机互动式监视系统包括监视单元1，信息处理单元2，信息反馈单元3，人工指令操作单元4，终端控制单元5；所述监视单元1包括光学监视镜头6和摄录组件7，所述监视单元1的所述摄录组件7与所述信息处理单元2通信连接，用于自动获取环境信息并将所获取的环境信息传输到所述信息处理单元2；所述信息处理单元2是集成了环境分析判断功能模块的微处理器，与所述终端控制单元5通信连接，用于对从摄录组件7接收到的环境信息进行分析计算得到预警信息或指令，并将所述预警信息或指令传输到所述终端控制单元5；所述监视单元1的光学监视镜头6是适用于人眼的光学镜头，用于提供人工监视信息；所述信息反馈单元3与所述信息处理单元2通信连接，用于接收经所述信息处理单元2预处理的预警信息或指令，并将该预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈给操作者；所述人工指令操作单元4通信连接于所述信息处理单元2或所述终端控制单元5或所述信息处理单元2与所述终端控制单元5之间的传输路径上，用于提供人工指令以干预由所述信息处理单元2传输到所述所述终端控制单元5的预警信息或指令；所述终端控制单元5是预警单元或指令执行单元，用于对监视结果进行响应。

在该实施例中，所述光学监视镜头6上设置有具有设定透明度的光学成像膜，所述信息反馈单元3通过所述光学成像膜将接收到的经所述信息处理单元2预处理的预警信息或指令以可视的方式在所述光学监视镜头6的监视路径上呈现，这样使操作者在执行监视的同时迅速对所述预处理的预警信息或指令作出判断，以确定是否对预警信息或指令作出干预以及作出何种干预，同时，所述预处理的可视化的预警信息或指令在所述光学监视镜头6的监视路径上的成像焦点可根据监视目标进行动态调节，以进一步确保操作者在执行监视时也不必通过反复大幅度改变眼睛的聚焦来在监视目标和所述预处理的可视化的预警信息或指令之间切换，这里由于监视目标并不是固定的，作为特别优选的实现方式，所述动态调节借助设置于所述监视单元1的与人眼相对位置的瞳孔摄像仪(图中未示出)和集成到所述信息处理单元2(也可以是单独的处理单元)的瞳孔动态分析模块来实现。

上述人机互动式监视系统，可在自动监视模式和人机互动监视模式之间进行功能切换，基于该人机互动式监视系统的监视方法，在执行监视作业时，根据环境条件或预警处置级别选择或切换人机互动式监视系统的工作模式，当采取自动监视模式时，所述信息处理单元2直接对从摄录组件7接收到的环境信息进行分析计算得到预警信息或指令，并将所述预警信息或指令传输到所述终端控制单元5，由所述终端控制单元5对监视结果进行响应；当采取人机互动监视模式时，所述信息反馈单元3将经所述信息处理单元2预处理的预警信息或指令以可视的方式反馈给操作者，操作者根据该经预处理的可视化的预警信息或指令作出是否对将要或正在向终端控制单元5传输的预警信息或指令作出干预，当需要作出干预时，操作者操作人工指令操作单元4以提供人工干预指令。

实施例2

参见图2，图2为本发明的人机互动式监视系统的另一种具体实施方式的工作原理图，在该实施例中，该人机互动式监视系统同样包括监视单元1，信息处理单元2，信息反馈单元3，人工指令操作单元4，终端控制单元5，且所述各单元所执行的功能也均与实施例1中相同，作为唯一不同的一点，在实施例1中，所述监视单元1的所述摄录组件7与所述信息处理单元2的通信连接方式为电连接，所述信息反馈单元3与所述信息处理单元2的通信连接方式为电连接，而在实施例2中，所述监视单元1的所述摄录组件7与所述信息处理单元2的通信方式改为无线通信，所述信息反馈单元3与所述信息处理单元2的通信方式为无线通信，为该监视单元1在使用时能被方便携带、搭载、隐蔽创造了条件，满足了各种特殊军事监视或侦察需要。

实施例3

作为本发明的核心技术之一，本发明的人机互动式监视系统及监视方法，可通过扩展人工指令操作单元的功能实现对预警信息或指令的各种干预，最大可能避免终端控制单元的不实预警或不实响应，在本实施例中，对本发明的人机互动式监视系统中人工干预方式的实现方式进行举例。

参见图3，图3为本发明的人机互动式监视系统中人工干预预警机制的示例图，该图所示出的是本发明所采用的人工指令操作单元4的一种操作界面，在与该实施例所对应的信息处理单元2中设定了红、黄、蓝三种不同程度的环境预警信息，而人工指令操作单元4则集成了红、黄、蓝三种不同程度的环境预警按钮及撤销预警按钮(人工指令操作单元4具有前述的为实现预警或指令需要而设置的多种干预命令或操作组件，不能视为仅包含上述四种按钮)，在图3中，方形按钮表示“撤销预警”、三个圆形按钮从小到大分别表示“蓝色预警”、“黄色预警”、“红色预警”三种程序从小到大的预警级别，该按钮命令的优先级是高于由信息处理单元2向终端控制单元5所发送的预警指令的，这样就可以通过人工操作该按钮实现对预警级别的人工干预。根据本发明自身的启示，上述的四种预警操作按钮也可以以可视化的方式呈现在光学监视镜头6的监视路径上，然而，由于本实施例中四种按钮采用了不同的形状及大小，这就为操作人员的盲触操作创造了条件，从而也可以不必将四种预警操作按钮可视化，从而节约对监视路径的占用以及降低操作的复杂性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，例如本发明虽然仅具体提及了所述监视系统在军事领域的应用，但未经任何有创造性的改变而将该监视系统用在民用场合，显然也在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。