一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜的制作方法

本发明涉及瞄准镜，具体为一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜。

背景技术：

1、目前夜视瞄准镜主要有微光和红外热像瞄准镜，热成像瞄准镜使用热辐射计侦测热量，热辐射计可测出发热物体与其周围环境的温度差，然后利用存在此温度差的点集合成图像。微光瞄准镜是将目标反射的微弱光线经物镜会聚后在像增强器的阴极面上成像，逐级放大并将红外光转变为可见光，在最后一级的荧光屏上形成有足够亮度和清晰度的图像。

2、目前现有的专利申请号为cn201510727481.0一种红外及微光两相融合的夜视瞄准器存在以下缺点：

3、1、成像为伪彩色，跟人的正常视觉习惯不同，因为热成像之所以能成像，靠的就是物体(人体)和环境之间的温差，如果温差不存在，热成像瞄准镜成像效果非常差。

4、2、热成像传感器分辨率比较低，图像对比度低，分辨细节能力较差，由于红外热成像靠温差成像，而一般目标温差都不大，因此热成像图像对比度低，使分辨细节能力变差。

5、3、热成像瞄准镜不能穿透玻璃、雾、高温，由于红外热成像靠温差，一旦温差被隔断，就不能成像。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，以解决上述背景技术中现有的夜视瞄准器成像为伪彩色，热成像传感器分辨率比较低，热成像瞄准镜不能穿透玻璃、雾、高温，由于红外热成像靠温差，一旦温差被隔断，不能成像问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜包含物镜、机身、目镜、oled显示屏、主板和cmos芯片，机身的左端安装有物镜，机身的右端安装有目镜，机身的内部安装有主板，物镜的内部安装有cmos芯片，目镜的内部安装有主板。

3、优选的，所述的主板和oled显示屏和cmos芯片控制连接。

4、优选的，所述的主板采用isp和npu处理器，其中isp处理器用于数字图像处理，npu处理器用于神经网络处理，深度学习神经网络进行目标检测。

5、优选的，所述的物镜用于放大物体。

6、优选的，所述的cmos芯片用于光信号转换为电信号。

7、优选的，所述的目镜将由物镜放大所得的实像再次放大。

8、优选的，所述的oled显示屏为显示屏用于处理后图像的显示。

9、一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜工作步骤为：

10、步骤一、cmos芯片将原始raw数据经过isp处理器转换为nv12格式图像；

11、步骤二、nv12图像数据通过npu处理器进行mobilenet和ssd目标检测，输出目标图像；

12、步骤三、npu处理器检测到的目标图像灰度二值化；

13、步骤四、对二值化图像采用sobel算法进行轮廓边缘提取；

14、步骤五、将轮廓边缘像素点映射为高亮彩色到nv12图像中；

15、步骤六、nv12图像显示到oled显示屏。

16、其中所述的步骤二中mobilenet和ssd目标检测步骤中，mobilenet神经网络进行特征提取，ssd分类器进行目标分类检测。

17、其中mobilenet主要是为了适用于移动端而提出的一种轻量级深度网络模型。

18、mobilenet引入了两个超参数来减少参数量和计算量：

19、宽度乘数(width multiplier)：减少输入输出的channels

20、分辨率乘数(resolution multiplier)：减少输入输出的feature map的大小；

21、标准卷积核相比计算量比率为：

22、

23、所述的步骤四中sobel算法包含两组3x3的矩阵；

24、输入图像进行边缘检测时，取3行3列的图像数据，将图像数据与对应位置的算子的值相乘再相加，得到x方向的gx，和y方向的gy，将得到的gx和gy，平方后相加，再取算术平方根，得到gxy，

25、其中

26、gx＝(a3-a1)+(b3-b1)*2+(c3-c1)

27、gy＝(a1-c1)+(a2-c2)*2+(a3-c3)

28、

29、近似值为gx和gy绝对值之和，将计算得到的gxy与设定的阈值相比较，gxy如果大于阈值，表示该点为边界点，此点显示黑点，否则显示白点。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、本发明真彩夜视瞄准镜采用1080p分辨率cmos传感器，结合高性能isp图像处理器，能快速采集每秒30帧1080p高清图像，同时采用神经网络npu硬件，使用深度学习算法(mobilenet ssd)进行目标检测，同时对检测出的目标使用轮廓检测算法检测出轮廓，并且轮廓高亮显示。

32、与现有的各种夜视瞄准镜相比，真彩色辉光夜视瞄准镜分辨率更高，细节分辨能力更强，同时引入了深度学习算法，更容易发现和凸显目标。

技术特征：

1.一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的瞄准镜包含物镜(1)、机身(2)、目镜(3)、oled显示屏(4)、主板(5)和cmos芯片(6)，机身(2)的左端安装有物镜(1)，机身(2)的右端安装有目镜(3)，机身(2)的内部安装有主板(5)，物镜(1)的内部安装有cmos芯片(6)，目镜(3)的内部安装有主板(5)，主板(5)和oled显示屏(4)和cmos芯片(6)控制连接。

2.一种根据权利要求1所述的一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的主板(5)采用isp和npu处理器，其中isp处理器用于数字图像处理，npu处理器用于神经网络处理，深度学习神经网络进行目标检测。

3.一种根据权利要求1所述的一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的物镜(1)用于放大物体。

4.一种根据权利要求1所述的一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的cmos芯片(6)用于光信号转换为电信号。

5.一种根据权利要求1所述的一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的目镜(3)将由物镜放大所得的实像再次放大。

6.一种根据权利要求1所述的一种具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的oled显示屏(4)为显示屏用于处理后图像的显示。

7.一种基于权利要求1所述的具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的瞄准镜工作原理为：

8.一种根据权利要求7所述的具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的步骤二mobilenet和ssd目标检测步骤中，mobilenet神经网络进行特征提取，ssd分类器进行目标分类检测。

9.一种基于权利要求8所述的具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的mobilenet为了适用于移动端而提出的一种轻量级深度网络模型；

10.一种基于权利要求7所述的具有目标检测亮显功能的真彩夜视瞄准镜，其特征在于：所述的步骤四中sobel算法包含两组3x3的矩阵；

技术总结
本发明涉及瞄准镜技术领域，所述的真彩夜视瞄准镜机身的左端安装有物镜，机身的右端安装有目镜，机身的内部安装有主板，物镜的内部安装有CMOS芯片，目镜的内部安装有主板，所述的主板和OLED显示屏和CMOS芯片控制连接。本发明真彩夜视瞄准镜采用1080P分辨率CMOS传感器，结合高性能ISP图像处理器，能快速采集每秒30帧1080P高清图像，同时采用神经网络NPU硬件，使用深度学习算法(MobileNet SSD)进行目标检测，同时对检测出的目标使用轮廓检测算法检测出轮廓，并且轮廓高亮显示。本真彩色辉光夜视瞄准镜分辨率更高，细节分辨能力更强，同时引入了深度学习算法，更容易发现和凸显目标。

技术研发人员：谢富强
受保护的技术使用者：上海千眼科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12