ITTO20120907A1 - Sistema di visione esterna e/o di puntamento di un'arma per veicoli militari terrestri ed unita' navali militari - Google Patents

Sistema di visione esterna e/o di puntamento di un'arma per veicoli militari terrestri ed unita' navali militari Download PDF

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ITTO20120907A1
ITTO20120907A1 IT000907A ITTO20120907A ITTO20120907A1 IT TO20120907 A1 ITTO20120907 A1 IT TO20120907A1 IT 000907 A IT000907 A IT 000907A IT TO20120907 A ITTO20120907 A IT TO20120907A IT TO20120907 A1 ITTO20120907 A1 IT TO20120907A1
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military
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Andrea Magi
Federico Natali
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Selex Galileo Spa
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Description

DESCRIZIONE
“SISTEMA DI VISIONE ESTERNA E/O DI PUNTAMENTO DI UN'ARMA PER VEICOLI MILITARI TERRESTRI ED UNITA' NAVALI MILITARIâ€
SETTORE TECNICO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione à ̈ relativa ad un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma per veicoli militari terrestri, come ad esempio veicoli militari blindati, carri armati, veicoli per lo sminamento, veicoli terrestri equipaggiati con armi, ecc., e per unità navali militari, come ad esempio incrociatori, motovedette, corvette, pattugliatori, ecc..
A tal riguardo, nel seguito la presente invenzione verrà descritta, per semplicità, facendo riferimento solamente ai veicoli militari terrestri senza, però, per questo perdere di generalità. Infatti, à ̈ importante sottolineare il fatto che il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma secondo la presente invenzione può essere vantaggiosamente sfruttato anche a bordo di unità navali militari senza dover apportare modifiche al funzionamento ed all’architettura di detto sistema.
STATO DELL’ARTE
Com’à ̈ noto, attualmente i veicoli militari terrestri sono generalmente equipaggiati con sistemi di visione esterna configurati per catturare video, ovvero sequenze di immagini, dell’ambiente esterno circostante. Ad esempio molti veicoli militari terrestri militari sono equipaggiati con sistemi di visione diurna configurati per catturare immagini dell’ambiente esterno circostante nella banda spettrale del visibile (ovvero a lunghezze d’onda comprese tra 380/400 nm e 700/750 nm circa) e/o sistemi di visione notturna configurati per catturare immagini dell’ambiente esterno circostante nella banda spettrale dell’infrarosso (ovvero a lunghezze d’onda comprese tra 0,7/0,75 µm e 1000 µm circa).
In generale, un sistema di visione esterna di un veicolo militare terrestre comprende:
• uno o più sensore/i installato/i all’esterno del veicolo militare terrestre, ciascun sensore essendo configurato per catturare un rispettivo flusso video, ovvero una rispettiva sequenza di immagini, dell’ambiente all’esterno del veicolo militare terrestre, ad esempio nella banda spettrale del visibile o dell’infrarosso (IR);
• un’unità elettronica di elaborazione e controllo installata a bordo del veicolo militare terrestre, accoppiata al/i sensore/i per ricevere il/i flusso/i video generato/i da detto sensore/i e configurata per elaborare detto/i flusso/i video e per controllare il funzionamento ed il puntamento del/i sensori; ed
• un’interfaccia utente installata all’interno dell’abitacolo del veicolo militare terrestre, accoppiata all’unità di elaborazione e controllo e configurata per visualizzare un flusso video elaborato e fornito da detta unità di elaborazione e controllo.
In particolare, l’interfaccia utente comprende convenientemente:
• uno schermo configurato per visualizzare un flusso video elaborato e fornito dall’unità di elaborazione e controllo; e
• mezzi di controllo utente, ad esempio una cloche o joystick e/o una pulsantiera (convenientemente realizzata sui bordi dello schermo o su un pannello di controllo separato dallo schermo), configurati per permettere ad un utente di controllare, ovvero comandare, il sistema di visione esterna; ad esempio un utente può controllare il puntamento del/i sensore/i tramite detta/o cloche/joystick.
Generalmente, un reticolo di puntamento viene inserito dall’unità elettronica di elaborazione e controllo nelle immagini del flusso video visualizzato dall’interfaccia utente per indicare il puntamento del sensore che ha generato detto flusso video visualizzato.
L’interfaccia utente può essere installata in varie posizioni all’interno dell’abitacolo del veicolo militare, ad esempio in corrispondenza della postazione del comandante del veicolo militare.
Nel caso di un veicolo militare equipaggiato con un’arma, un sistema di visione esterna à ̈ convenientemente associato a detta arma in modo tale da consentire ad un cannoniere di controllarne il puntamento, risultando in questo modo che detto sistema di visione esterna funge anche da sistema di puntamento di detta arma. In tal caso, l’interfaccia utente del sistema di visione esterna e di puntamento dell’arma può essere convenientemente installata all’interno dell’abitacolo del veicolo militare in corrispondenza della postazione del cannoniere.
Generalmente, lo schermo di un’interfaccia utente di un sistema di visione esterna di un veicolo militare presenta, a causa dello spazio limitato disponibile a bordo del veicolo militare, dimensioni molto ridotte con il conseguente rischio di rendere più lente e difficoltose le operazioni di rilevazione ed identificazione di una potenziale minaccia da parte di un operatore.
Inoltre, normalmente, l’interfaccia utente di un sistema di visione esterna di un veicolo militare non consente un’agevole ed immediata commutazione tra le diverse immagini fornite dai diversi tipi di sensori (ad esempio, di tipo infrarosso e/o visibile).
OGGETTO E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE
Negli odierni scenari militari risulta sempre più importante saper riconoscere ed identificare elementi di interesse potenzialmente ostili nel più breve tempo possibile. In particolare, nel caso di un veicolo militare terrestre o di un’unità navale militare che opera in un ambiente ostile, una volta rilevata una potenziale minaccia, il tempo in cui la si riconosce ed identifica diventa cruciale per la sicurezza di detto/a veicolo/unità militare, anche in uno scenario di minaccia asimmetrica.
Pertanto, la Richiedente ha sentito la necessità di condurre una ricerca molto approfondita al fine di sviluppare un innovativo sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma per veicoli militari terrestri ed unità navali militari in grado di fornire, contemporaneamente e nel minor tempo possibile, diverse tipologie di informazioni generate da diversi tipi di sensori, e consentire ad un utente di eseguire comparazioni delle emissioni generate dagli elementi di interesse nelle diverse bande spettrali, al fine di facilitare e velocizzare le operazioni di rilevazione, riconoscimento, ed identificazione delle potenziali minacce.
Scopo della presente invenzione à ̈, quindi, quello di fornire un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma per veicoli militari terrestri ed unità navali militari del suddetto tipo.
Il suddetto scopo à ̈ raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa à ̈ relativa un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma per veicoli militari terrestri ed unità navali militari, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.
In particolare, la presente invenzione concerne un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma progettato per essere installato a bordo di un veicolo militare terrestre e/o di un’unità navale militare e comprendente:
• due sensori configurati per catturare flussi video comprendenti immagini di uno stesso ambiente all’esterno del veicolo militare o dell’unità navale militare, ciascun sensore essendo configurato per catturare un rispettivo flusso video in una rispettiva banda spettrale;
• un’unità elettronica di elaborazione accoppiata ai due sensori per acquisire i due flussi video catturati e configurata per
- inserire nelle immagini di ciascun flusso video acquisito un rispettivo reticolo di puntamento che indica il puntamento del rispettivo sensore che ha catturato detto flusso video, generando in questo modo un corrispondente flusso video pre-elaborato, ed
- elaborare i due flussi video pre-elaborati; ed • un’interfaccia utente accoppiata all’unità elettronica di elaborazione per ricevere i flussi video elaborati e comprendente uno schermo configurato per visualizzare un flusso video ricevuto da detta unità elettronica di elaborazione.
Il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma secondo la presente invenzione à ̈ caratterizzato dal fatto che l’unità elettronica di elaborazione à ̈ configurata per elaborare i due flussi video pre-elaborati tramite:
• una funzionalità di arricchimento d’immagine generando in questo modo due primi flussi video a contenuto arricchito; ed
• una funzionalità di immagine nell’immagine generando in questo modo due secondi flussi video a contenuto arricchito.
In particolare, l’unità elettronica di elaborazione à ̈ configurata per elaborare ciascuno dei due flussi video pre-elaborati tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine elaborando ogni immagine del flusso video preelaborato sotto elaborazione nel seguente modo:
• ingrandire una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del flusso video preelaborato sotto elaborazione ottenendo in questo modo una prima sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul reticolo di puntamento dell’immagine sotto elaborazione;
• applicare alla prima sotto-immagine zoomata un algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la prima sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione generando in questo modo una corrispondente immagine del primo flusso video a contenuto arricchito generato sulla base del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; le posizioni occupate dalla sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato e dalla prima sotto-immagine zoomata in detta immagine di detto primo flusso video a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione di una regione raffigurata in corrispondenza del reticolo di puntamento.
Inoltre, l’unità elettronica di elaborazione à ̈ configurata per elaborare ciascuno dei due flussi video pre-elaborati tramite la funzionalità di immagine nell’immagine elaborando ogni immagine del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione nel seguente modo:
• ingrandire una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del flusso video preelaborato sotto elaborazione ottenendo in questo modo una seconda sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul reticolo di puntamento dell’immagine sotto elaborazione;
• ingrandire una predefinita porzione di una data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato ottenendo in questo modo una terza sotto-immagine zoomata; detta data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato essendo l’immagine temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; detta predefinita porzione della data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato essendo centrata sul reticolo di puntamento di detta data immagine; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la seconda sotto-immagine zoomata ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la terza sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine del secondo flusso video a contenuto arricchito generato sulla base del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; le posizioni occupate dalla seconda sotto-immagine zoomata e dalla terza sottoimmagine zoomata in detta immagine di detto secondo flusso video a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione di una regione raffigurata in corrispondenza del reticolo di puntamento.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per una migliore comprensione della presente invenzione, alcune forme preferite di realizzazione, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, verranno ora illustrate con riferimento ai disegni allegati (non in scala), in cui:
• la Figura 1 illustra schematicamente un’architettura di esempio di un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma per veicoli militari terrestri ed unità navali militari secondo una forma preferita di realizzazione della presente invenzione;
• la Figura 2 illustra schematicamente una struttura (o layout) di esempio per immagini di quattro differenti tipi di flusso video a contenuto arricchito generati e visualizzati dal sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma di figura 1;
• la Figura 3 illustra schematicamente effetti dell’uso, nell’elaborazione di un’immagine, di un operatore di erosione e di un operatore di dilatazione; e • la Figura 4 illustra schematicamente, in relazione all’elaborazione di un’immagine, gli effetti ottenuti sull’istogramma delle intensità dei pixel di detta immagine grazie all’uso di operatori di erosione, dilatazione, apertura e chiusura, di trasformate White Top-Hat e Black Top-Hat e di un algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine implementato dal sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma di figura 1.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE
La seguente descrizione viene fornita per permettere ad un tecnico del settore di realizzare ed usare l’invenzione. Varie modifiche alle forme di realizzazione presentate saranno immediatamente evidenti a persone esperte ed i generici principi qui divulgati potrebbero essere applicati ad altre forme di realizzazione ed applicazioni senza, però, per questo uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione.
Quindi, la presente invenzione non deve essere intesa come limitata alle sole forme di realizzazione descritte e mostrate, ma le deve essere accordato il più ampio ambito di tutela coerentemente con i principi e le caratteristiche qui presentate e definite nelle rivendicazioni allegate.
A tal riguardo, come già precedentemente detto, nel seguito la presente invenzione verrà descritta, per semplicità, facendo riferimento solamente ai veicoli militari terrestri senza, però, per questo perdere di generalità. Infatti, à ̈ importante sottolineare il fatto che il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma secondo la presente invenzione può essere vantaggiosamente sfruttato anche a bordo di unità navali militari senza dover apportare modifiche al funzionamento ed all’architettura di detto sistema.
Come precedentemente descritto, alcuni degli elementi di interesse presenti nel campo di battaglia possono risultare non facilmente riconoscibili od identificabili con le normali modalità di presentazione delle immagini degli attuali sistemi di visione esterna.
Pertanto, al fine di facilitare l’individuazione e l’interpretazione di elementi di interesse poco riconoscibili, la Richiedente ha sviluppato alcune innovative funzionalità di elaborazione delle immagini che permettono di esaltare le informazioni presenti in corrispondenza del reticolo di puntamento inserendo i risultati di tali elaborazioni direttamente nelle immagini del flusso video visualizzato senza compromettere la visione della regione raffigurata (“imaged†) in corrispondenza del reticolo di puntamento.
In particolare, la Richiedente ha sviluppato principalmente due tipi di funzionalità di elaborazione delle immagini:
• una funzionalità di arricchimento d’immagine (“Image Enhancement†); ed
• una funzionalità di immagine nell’immagine (“Picture in Picture†).
Lo scopo di entrambe le suddette funzionalità à ̈, quindi, quello di arricchire il tipo di visione selezionato dall’utente (ad esempio nella banda spettrale del visibile o in quella dell’infrarosso) tramite la generazione di sotto-immagini (sotto-quadri) a contenuto arricchito e la sostituzione di predefinite porzioni delle immagini del flusso video originale con dette sotto-immagini a contenuto arricchito.
In particolare, le posizioni occupate dalle sottoimmagini a contenuto arricchito nelle immagini del flusso video visualizzato sono tali da non alterare la visione della regione raffigurata in corrispondenza del reticolo di puntamento.
In dettaglio, le sotto-immagini a contenuto arricchito sono preferibilmente disposte nella parte in basso a destra e nella parte in basso a sinistra delle immagini del flusso video visualizzato.
Al fine di descrivere più in dettaglio la presente invenzione, in figura 1 viene mostrato uno schema a blocchi che rappresenta un’architettura di esempio di un sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (indicato nel suo complesso con 1) per veicoli militari terrestri secondo una forma preferita di realizzazione della presente invenzione.
In particolare, il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma 1 comprende:
• un primo sensore 11 installato all’esterno di un veicolo militare terrestre (non mostrato in figura 1 per semplicità di illustrazione), ad esempio un carro armato, e configurato per catturare un primo flusso video, ovvero una prima sequenza di immagini, dell’ambiente all’esterno del veicolo militare, preferibilmente nella banda spettrale del visibile;
• un secondo sensore 12 installato all’esterno del veicolo militare e configurato per catturare un secondo video, ovvero una seconda sequenza di immagini, dell’ambiente all’esterno del veicolo militare, preferibilmente nella banda spettrale dell’infrarosso (IR); in particolare, entrambi i sensori 11 e 12 sono convenientemente progettati per essere puntati in modo tale da inquadrare stesse scene dell’ambiente all’esterno del veicolo militare;
• un’unità elettronica di elaborazione e controllo 13 installata a bordo del veicolo militare terrestre, accoppiata ad entrambi i sensori 11 e 12 per ricevere, ovvero acquisire (“to grab†), i flussi video generati da questi ultimi e configurata per
- elaborare detti flussi video generati dai sensori 11 e 12 implementando le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine in modo tale da generare flussi video a contenuto arricchito, e
- controllare il funzionamento ed il puntamento di detti sensori 11 e 12; ed
• un’interfaccia utente 14 installata all’interno dell’abitacolo del veicolo militare, accoppiata all’unità di elaborazione e controllo 13 e configurata per visualizzare un flusso video a contenuto arricchito fornito dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13.
In dettaglio, l’interfaccia utente 14 comprende:
• uno schermo 15 configurato per visualizzare un flusso video a contenuto arricchito fornito dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13; e
• mezzi di controllo utente 16, ad esempio sotto forma di pulsanti realizzati sui bordi dello schermo 15 o su un pannello di controllo separato dallo schermo 15, configurati per consentire ad un utente di attivare selettivamente la visualizzazione sullo schermo 15 di uno dei flussi video a contenuto arricchito generati dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13.
Convenientemente, i mezzi di controllo utente 16 possono comprendere anche:
• una cloche o joystick (non mostrata/o in figura 1 per semplicità di illustrazione) configurata/o per permettere ad un utente di controllare il puntamento dei sensori 11 e 12; ed
• ulteriori pulsanti configurati per permettere ad un utente di controllare il funzionamento del sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma 1; in particolare, configurati per, se attivati da un utente, inviare rispettivi comandi all’unità elettronica di elaborazione e controllo 13.
L’interfaccia utente 14 può essere convenientemente installata in varie posizioni all’interno dell’abitacolo di un veicolo militare, ad esempio in corrispondenza della postazione del comandante del veicolo militare, oppure, nel caso in cui il sistema 1 sia operativamente associato ad un’arma del veicolo militare e, quindi, funga da sistema di visione esterna e di puntamento di detta arma, in corrispondenza della postazione del cannoniere.
L’unità elettronica di elaborazione e controllo 13 à ̈ configurata anche per inserire:
• nelle immagini del primo flusso video generato dal primo sensore 11 un primo reticolo di puntamento che indica il puntamento di detto primo sensore 11, in particolare detto primo reticolo di puntamento essendo inserito in una regione centrale delle immagini del primo flusso video; e • nelle immagini del secondo flusso video generato dal secondo sensore 12 un secondo reticolo di puntamento che indica il puntamento di detto secondo sensore 12, in particolare detto secondo reticolo di puntamento essendo inserito in una regione centrale delle immagini del secondo flusso video.
Inoltre, detta unità elettronica di elaborazione e controllo 13 comprende preferibilmente un Field Programmable Gate Array (FPGA) (non mostrato in figura 1 per semplicità di illustrazione) programmato, per mezzo di un opportuno codice firmware, per elaborare il primo flusso video generato dal primo sensore 11 ed il secondo flusso video generato dal secondo sensore 12 implementando le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine.
In particolare, l’FPGA à ̈ programmato per elaborare il primo flusso video tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine applicando la seguente elaborazione ad ogni immagine di detto primo flusso video:
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del primo flusso video, ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul primo reticolo di puntamento;
• applicare alla sotto-immagine zoomata un algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine (“Morphological Image Contrast Enhancement†) ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine a contenuto arricchito; le posizioni occupate dalla sottoimmagine zoomata a contrasto morfologico aumentato e dalla sotto-immagine zoomata nell’immagine a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione della regione raffigurata in corrispondenza del primo reticolo di puntamento.
Pertanto, l’FPGA, elaborando il primo flusso video nel modo precedentemente descritto, ovvero tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine, genera un primo flusso video a contenuto arricchito.
Quindi, se in uso un utente attiva, tramite i mezzi di controllo utente 16, la visualizzazione del primo flusso video a contenuto arricchito, lo schermo 15 visualizza detto primo flusso video a contenuto arricchito generato dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13, in particolare dall’FPGA.
Inoltre, l’FPGA à ̈ programmato per elaborare il secondo flusso video tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine applicando la seguente elaborazione ad ogni immagine di detto secondo flusso video:
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del secondo flusso video, ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul secondo reticolo di puntamento;
• applicare alla sotto-immagine zoomata un algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine (“Morphological Image Contrast Enhancement†) ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine a contenuto arricchito; le posizioni occupate dalla sottoimmagine zoomata a contrasto morfologico aumentato e dalla sotto-immagine zoomata nell’immagine a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione della regione raffigurata in corrispondenza del secondo reticolo di puntamento.
Pertanto, l’FPGA, elaborando il secondo flusso video nel modo precedentemente descritto, ovvero tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine, genera un secondo flusso video a contenuto arricchito.
Quindi, se in uso un utente attiva, tramite i mezzi di controllo utente 16, la visualizzazione del secondo flusso video a contenuto arricchito, lo schermo 15 visualizza detto secondo flusso video a contenuto arricchito generato dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13, in particolare dall’FPGA.
Inoltre, l’FPGA à ̈ programmato per elaborare il primo flusso video tramite la funzionalità di immagine nell’immagine applicando la seguente elaborazione ad ogni immagine di detto primo flusso video:
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del primo flusso video ottenendo in questo modo una prima sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul primo reticolo di puntamento;
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una predefinita porzione di un’immagine del secondo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del primo flusso video, ottenendo in questo modo una seconda sotto-immagine zoomata; detta predefinita porzione dell’immagine del secondo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del primo flusso video essendo centrata sul secondo reticolo di puntamento ed avendo, preferibilmente, le stesse dimensioni della prima predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la prima sotto-immagine zoomata ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la seconda sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine a contenuto arricchito; le posizioni occupate dalle sotto-immagini zoomate nell’immagine a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione della regione raffigurata in corrispondenza del primo reticolo di puntamento.
Pertanto, l’FPGA, elaborando il primo flusso video nel modo precedentemente descritto, ovvero tramite la funzionalità di immagine nell’immagine, genera un terzo flusso video a contenuto arricchito.
Quindi, se in uso un utente attiva, tramite i mezzi di controllo utente 16, la visualizzazione del terzo flusso video a contenuto arricchito, lo schermo 15 visualizza detto terzo flusso video a contenuto arricchito generato dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13, in particolare dall’FPGA.
Inoltre, l’FPGA à ̈ programmato per elaborare il secondo flusso video tramite la funzionalità di immagine nell’immagine applicando la seguente elaborazione ad ogni immagine di detto secondo flusso video:
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una prima predefinita porzione dell’immagine sotto elaborazione del secondo flusso video ottenendo in questo modo una prima sotto-immagine zoomata, detta prima predefinita porzione essendo centrata sul secondo reticolo di puntamento;
• ingrandire, ovvero eseguire uno zoom digitale (ad esempio 2X) di, una predefinita porzione di un’immagine del primo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del secondo flusso video, ottenendo in questo modo una seconda sotto-immagine zoomata; detta predefinita porzione dell’immagine del primo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del secondo flusso video essendo centrata sul primo reticolo di puntamento ed avendo, preferibilmente, le stesse dimensioni della prima predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione; e
• sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la prima sotto-immagine zoomata ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la seconda sotto-immagine zoomata ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine a contenuto arricchito; le posizioni occupate dalle sotto-immagini zoomate nell’immagine a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione della regione raffigurata in corrispondenza del secondo reticolo di puntamento.
Pertanto, l’FPGA, elaborando il secondo flusso video nel modo precedentemente descritto, ovvero tramite la funzionalità di immagine nell’immagine, genera un quarto flusso video a contenuto arricchito.
Quindi, se in uso un utente attiva, tramite i mezzi di controllo utente 16, la visualizzazione del quarto flusso video a contenuto arricchito, lo schermo 15 visualizza detto quarto flusso video a contenuto arricchito generato dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13, in particolare dall’FPGA.
In figura 2 à ̈ mostrata schematicamente una struttura (o layout) di esempio delle immagini dei quattro tipi di flusso video a contenuto arricchito generati dall’unità elettronica di elaborazione e controllo 13, in particolare dall’FPGA.
In particolare, la figura 2 mostra un’immagine (indicata nel suo complesso con 2) che comprende:
• un reticolo di puntamento 21 (rappresentato schematicamente da un rettangolo tratteggiato e da una croce tratteggiata) posizionato in corrispondenza di una regione centrale di detta immagine 2;
• una prima sotto-immagine 22 (rappresentata schematicamente da un primo rettangolo tratto-punto) posizionata nell’angolo in basso a destra di detta immagine 2; ed
• una seconda sotto-immagine 23 (rappresentata schematicamente da un secondo rettangolo tratto-punto) posizionata nell’angolo in basso a sinistra di detta immagine 2.
Nel caso in cui l’immagine 2 sia un’immagine del primo o del secondo flusso video a contenuto arricchito, risulta che:
• la prima sotto-immagine 22 à ̈ il risultato di uno zoom 2X di una porzione 24 (rappresentata schematicamente da un rettangolo punteggiato) di detta immagine 2 centrata sul reticolo di puntamento 21; e
• la seconda sotto-immagine 23 à ̈ il risultato dell’applicazione dell’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine alla prima sotto-immagine 22.
Nel caso in cui l’immagine 2 sia un’immagine del terzo flusso video a contenuto arricchito, risulta che:
• la prima sotto-immagine 22 à ̈ il risultato di uno zoom 2X della porzione 24; e
• la seconda sotto-immagine 23 à ̈ il risultato di uno zoom 2X di una porzione di un’immagine del secondo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine 2; in particolare, detta porzione dell’immagine del secondo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine 2 à ̈ centrata sul rispettivo reticolo di puntamento (ovvero il suddetto secondo reticolo di puntamento) ed ha le stesse dimensioni della porzione 24.
Infine, nel caso in cui l’immagine 2 sia un’immagine del quarto flusso video a contenuto arricchito, risulta che:
• la prima sotto-immagine 22 à ̈ il risultato di uno zoom 2X della porzione 24; e
• la seconda sotto-immagine 23 à ̈ il risultato di uno zoom 2X di una porzione di un’immagine del primo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine 2; in particolare, detta porzione dell’immagine del primo flusso video temporalmente corrispondente all’immagine 2 à ̈ centrata sul rispettivo reticolo di puntamento (ovvero il suddetto primo reticolo di puntamento) ed ha le stesse dimensioni della porzione 24.
Convenientemente, la porzione 24 può, ad esempio, comprendere 120x90 pixel e, in tal caso, la prima sottoimmagine 22 e la seconda sotto-immagine 23 comprendono, ciascuna, 240x180 pixel.
Pertanto, sulla base di quanto precedentemente descritto risulta che un aspetto importante della presente invenzione concerne un nuovo layout di immagine da presentare ad un utente/operatore di un veicolo militare terrestre (o anche di un’unità navale militare) applicabile a sistemi di puntamento di un’arma e/o di osservazione di tipo indiretto in grado di generare immagini nel visibile e nell’infrarosso (IR).
In particolare, il layout di immagine generato risulta arricchito rispetto a quello originariamente generato dai sensori con sotto-immagini contenenti informazioni estratte dalle immagini sorgenti ed opportunamente elaborate per facilitare e velocizzare l’interpretazione degli elementi di interesse.
La parte dell’immagine dominante che viene sottoposta a zoom e ad elaborazione in seguito all’attivazione delle suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine à ̈ solo quella nei dintorni del reticolo di puntamento in modo da non annullare la visione dello scenario a tutto schermo e permettere, quindi, una maggiore definizione (puntamento più agevole) ed interpretazione di un elemento di interesse senza compromettere la sorveglianza e la consapevolezza situazionale (“situational awareness†) dell’intero scenario inquadrato.
Inoltre, la disposizione delle sotto-immagini à ̈ tale da non alterare la presenza del reticolo standard NATO e tale da consentire la sovrapposizione di un reticolo balistico per il tiro di emergenza.
In particolare, il layout di immagine conseguente all’attivazione della funzionalità di arricchimento d’immagine consente un rapido raffronto tra la segnatura di un elemento di interesse in una determinata banda spettrale (IR o visibile) con quella derivante da una diversa elaborazione nella stessa banda spettrale senza dover effettuare nessuna commutazione video e quindi consentendo una immediata percezione degli elementi non direttamente visibili.
Inoltre, il layout di immagine conseguente all’attivazione della funzionalità di immagine nell’immagine consente un rapido raffronto tra la segnatura IR e la segnatura visibile di un elemento di interesse senza dover effettuare nessuna commutazione video e quindi senza perdere mai di vista il target nelle due bande spettrali.
Il layout di immagine proposto à ̈ visualizzabile praticamente su qualunque display attualmente in esercizio sui veicoli militari terrestri e sulle unità navali militari in quanto rispetta la risoluzione intrinseca dell’immagine PAL/CCIR.
Inoltre, la scelta progettuale di utilizzare uno specifico FPGA appositamente programmato tramite firmware per eseguire le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine permette di avere velocità di calcolo molto più elevate rispetto all’eventuale uso di processore programmato tramite software.
Infatti, grazie all’uso di uno specifico FPGA appositamente programmato tramite firmware per eseguire le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine, la latenza dell’immagine di ogni parte dei quattro layout video qui presentati (quindi sia per la parte di immagine dominante che per le sottoimmagini elaborate) rispetto ai corrispondenti video sorgenti non à ̈ superiore a 20 ms.
Nel seguito verrà descritto in dettaglio l’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine utilizzato nell’implementazione della funzionalità di arricchimento d’immagine.
In particolare, detto algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine à ̈ basato sulla cosiddetta morfologia matematica (“Mathematical morphology†) che à ̈ una teoria ed una tecnica matematica per l'analisi delle forme geometriche solitamente utilizzata nell'elaborazione digitale delle immagini. La morfologia matematica si basa su filtraggi non lineari (minimo e massimo) applicati tramite una finestra mobile denominata elemento strutturante (“structuring element†). Le operazioni di base della morfologia matematica sono l’erosione ε e la dilatazione Î ́.
In particolare, per quanto riguarda l’operazione di erosione, data una funzione f(x) ed un elemento strutturante B si definisce l’erosione ε di f tramite B in x il valore minimo assunto da f all’interno della finestra definita da B quando B à ̈ centrato in x, vale a dire:
ï ›ï ¥ B(f )ï (x)ï€1⁄2mbi Bn f (x b ).
Inoltre, per quanto riguarda l’operazione di dilatazione, data una funzione f(x) ed un elemento strutturante B si definisce la dilatazione Î ́ di f tramite B in x il valore massimo assunto da f all’interno della finestra definita da B quando B à ̈ centrato in x, vale a dire:
ï ›ï ¤ B(f )ï (x)ï€1⁄2mba Bx f (x b ).
Gli effetti degli operatori di erosione e dilatazione
sono illustrati schematicamente in figura 3.
Inoltre, dagli operatori di erosione e dilatazione
possono essere derivati gli operatori di apertura γ e
chiusura φ.
In particolare, per quanto riguarda l’operazione di
apertura, si definisce l’apertura γ di f tramite un
elemento strutturante B l’operazione di erosione ε di f
tramite B seguita da una dilatazione Î ́ tramite B, vale a
dire:
ï §B(f )ï€1⁄2ï ¤Bï ›ï ¥ B( f )ï .
Inoltre, per quanto riguarda l’operazione di chiusura,
si definisce chiusura φ di f tramite un elemento
strutturante B l’operazione di dilatazione Î ́ di f tramite B
seguita da un’erosione ε tramite B, vale a dire:
ï ªB(f )ï€1⁄2ï ¥Bï ›ï ¤ B( f )ï .
L’effetto dell’operazione di apertura γ à ̈ quello di
tagliare i picchi della funzione f in base alla dimensione
dell’elemento strutturante B. In maniera duale,
l’operazione di chiusura φ taglia le valli della funzione
f.
A questo punto à ̈ possibile definire le operazioni di
trasformata “White Top-Hat†WTH e di trasformata “Black
Top-Hat†BTH come segue:
WTH(f )ï€1⁄2f ï€ï § B( f ); e
BTH(f )ï€1⁄2ï ª B(f )ï€ f .
La trasformata White Top-Hat WTH estrae i dettagli luminosi dell’immagine che sono più piccoli dell’elemento strutturante B; in maniera duale, la trasformata Black Top-Hat BTH estrae i dettagli scuri.
L’idea alla base dell’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine utilizzato nell’implementazione della funzionalità di arricchimento d’immagine à ̈ quella di calcolare ricorsivamente le trasformate Top-Hat della sotto-immagine zoomata con elementi strutturanti di dimensioni crescenti fino a tre livelli e di combinarle alla sotto-immagine zoomata originale nel seguente modo:
3 1 3
I '(x,y)ï€1⁄2I(x,y ) 1 (x,y )
2WTH iB<ï ›>I<ï >ï€ BTH y )<ï >,
iï€1⁄2 1 2  iB<ï ›>I(x,
iï€1⁄2 1
dove I(x,y) indica l’intensità del generico pixel considerato (x,y) nella sotto-immagine zoomata di partenza, B indica un dato elemento strutturante, WTHiBe BHTiBindicano, rispettivamente, la trasformata White Top-Hat e la trasformata Black Top-Hat di ordine i basate su un elemento strutturante iB, ed I’(x,y) indica l’intensità del generico pixel considerato (x,y) nella sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato.
Le operazioni di sommatoria delle trasformate White Top-Hat WTH e Black Top-Hat BTH accumulano, rispettivamente, i dettagli chiari e scuri della sotto-immagine zoomata. Sommando e sottraendo tali dettagli chiari e scuri alla sotto-immagine zoomata originale si ottiene che i passaggi da un’area chiara ad una scura vengono amplificati in ampiezza ottenendo così un aumento del contrasto sui bordi degli oggetti all’interno della sotto-immagine, ovvero un aumento del contrasto morfologico della sotto-immagine.
Gli effetti sull’istogramma delle intensità dei pixel degli operatori di erosione, dilatazione, apertura e chiusura, delle trasformate White Top-Hat e Black Top-Hat e dell’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine utilizzato nell’implementazione della funzionalità di arricchimento d’immagine sono illustrati schematicamente in figura 4.
Oltre ai vantaggi, in termini di velocità di calcolo, ottenuti grazie all’uso di uno specifico FPGA appositamente programmato tramite firmware per eseguire le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine, anche l’uso del suddetto algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine permette di aumentare ulteriormente la velocità di calcolo.
Infatti, l’esecuzione del suddetto algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine da parte di un FPGA ha un costo computazionale non elevato e, pertanto, permette di elaborare molto rapidamente i flussi video. A tal riguardo, come già precedentemente descritto, grazie all’uso combinato del suddetto algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine all’interno della funzionalità di arricchimento d’immagine e di uno specifico FPGA appositamente programmato tramite firmware per eseguire le suddette funzionalità di arricchimento d’immagine e di immagine nell’immagine, la latenza dell’immagine di ogni parte dei quattro layout video qui presentati (quindi sia per la parte di immagine dominante che per le sotto-immagini elaborate) rispetto ai corrispondenti video sorgenti non à ̈ superiore a 20 ms.
Pertanto, rispetto ad altre tecniche di arricchimento dell’immagine da presentare ad un utente/operatore, ad esempio le cosiddette tecniche note di image fusion, la soluzione adottata dalla presente invenzione risulta di più facile applicazione ed implementazione, senza che ne sia compromessa l’efficacia, in quanto necessita di molte meno risorse hardware e di minore capacità di calcolo.
In particolare, rispetto a processi di vera e propria image fusion, il metodo proposto à ̈ esente dal rischio di perdere particolari dell’elemento di interesse peculiari di una o l’altra banda spettrale in seguito alla matematica dell’algoritmo di fusione dei dati.
Infine, risulta chiaro che varie modifiche possono essere apportate alla presente invenzione, tutte rientranti nell’ambito di tutela dell’invenzione definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (1) progettato per essere installato a bordo di un veicolo militare terrestre e/o di un’unità navale militare e comprendente: • due sensori (11,12) configurati per catturare flussi video comprendenti immagini di uno stesso ambiente all’esterno del veicolo militare o dell’unità navale militare, ciascun sensore (11,12) essendo configurato per catturare un rispettivo flusso video in una rispettiva banda spettrale; • un’unità elettronica di elaborazione (13) accoppiata ai due sensori (11,12) per acquisire i due flussi video catturati e configurata per - inserire nelle immagini di ciascun flusso video acquisito un rispettivo reticolo di puntamento che indica il puntamento del rispettivo sensore che ha catturato detto flusso video, generando in questo modo un corrispondente flusso video pre-elaborato, ed - elaborare i due flussi video pre-elaborati; ed • un’interfaccia utente (14) accoppiata all’unità elettronica di elaborazione (13) per ricevere i flussi video elaborati e comprendente uno schermo (15) configurato per visualizzare un flusso video ricevuto da detta unità elettronica di elaborazione (13); caratterizzato dal fatto che l’unità elettronica di elaborazione (13) à ̈ configurata per elaborare i due flussi video pre-elaborati tramite: • una funzionalità di arricchimento d’immagine generando in questo modo due primi flussi video a contenuto arricchito; ed • una funzionalità di immagine nell’immagine generando in questo modo due secondi flussi video a contenuto arricchito; in cui l’unità elettronica di elaborazione (13) à ̈ configurata per elaborare ciascuno dei due flussi video pre-elaborati tramite la funzionalità di arricchimento d’immagine elaborando ogni immagine del flusso video preelaborato sotto elaborazione nel seguente modo: • ingrandire una prima predefinita porzione (24) dell’immagine sotto elaborazione del flusso video preelaborato sotto elaborazione ottenendo in questo modo una prima sotto-immagine zoomata (22), detta prima predefinita porzione (24) essendo centrata sul reticolo di puntamento (21) dell’immagine sotto elaborazione; • applicare alla prima sotto-immagine zoomata (22) un algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine ottenendo in questo modo una sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato (23); e • sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato (23) ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la prima sotto-immagine zoomata (22) ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione generando in questo modo una corrispondente immagine (2) del primo flusso video a contenuto arricchito generato sulla base del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; le posizioni occupate dalla sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato (23) e dalla prima sotto-immagine zoomata (22) in detta immagine (2) di detto primo flusso video a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione di una regione raffigurata (“imaged†) in corrispondenza del reticolo di puntamento (21); ed in cui l’unità elettronica di elaborazione (13) à ̈ configurata per elaborare ciascuno dei due flussi video pre-elaborati tramite la funzionalità di immagine nell’immagine elaborando ogni immagine del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione nel seguente modo: • ingrandire una prima predefinita porzione (24) dell’immagine sotto elaborazione del flusso video preelaborato sotto elaborazione ottenendo in questo modo una seconda sotto-immagine zoomata (22), detta prima predefinita porzione (24) essendo centrata sul reticolo di puntamento (21) dell’immagine sotto elaborazione; • ingrandire una predefinita porzione di una data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato ottenendo in questo modo una terza sotto-immagine zoomata (23); detta data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato essendo l’immagine temporalmente corrispondente all’immagine sotto elaborazione del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; detta predefinita porzione della data immagine dell’altro flusso video pre-elaborato essendo centrata sul reticolo di puntamento di detta data immagine; e • sostituire, nell’immagine sotto elaborazione, la seconda sotto-immagine zoomata (22) ad una seconda predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione e la terza sotto-immagine zoomata (23) ad una terza predefinita porzione di detta immagine sotto elaborazione ottenendo in questo modo una corrispondente immagine (2) del secondo flusso video a contenuto arricchito generato sulla base del flusso video pre-elaborato sotto elaborazione; le posizioni occupate dalla seconda sottoimmagine zoomata (22) e dalla terza sotto-immagine zoomata (23) in detta immagine (2) di detto secondo flusso video a contenuto arricchito essendo tali da non alterare la visione di una regione raffigurata in corrispondenza del reticolo di puntamento (21).
  2. 2. Il sistema della rivendicazione 1, in cui l’unità elettronica di elaborazione (13) comprende un Field Programmable Gate Array programmato tramite firmware per elaborare i due flussi video pre-elaborati tramite: • la funzionalità di arricchimento d’immagine generando in questo modo i due primi flussi video a contenuto arricchito; e • la funzionalità di immagine nell’immagine generando in questo modo i due secondi flussi video a contenuto arricchito.
  3. 3. Il sistema della rivendicazione 2, in cui il Field Programmable Gate Array à ̈ programmato per applicare alla prima sotto-immagine zoomata (22) l’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine eseguendo le seguenti operazioni di morfologia matematica: • calcolare ricorsivamente trasformate White Top-Hat e Black Top-Hat di detta prima sotto-immagine zoomata (22) utilizzando elementi strutturanti di dimensioni crescenti fino a tre livelli; e • combinare detta prima sotto-immagine zoomata (22) con le trasformate White Top-Hat e Black Top-Hat calcolate generando in questo modo la sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato (23).
  4. 4. Il sistema secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il Field Programmable Gate Array à ̈ programmato per applicare alla prima sotto-immagine zoomata (22) l’algoritmo di aumento del contrasto morfologico di immagine utilizzando la seguente formula: I '(x,y) I(x,y ) 1 3 3 ï€1⁄2  WTH I x,y )<ï >ï€ 1 BTH 2 iB<ï ›>( iï€1⁄2 1 2  iB<ï ›>I(x, y )<ï >, iï€1⁄2 1 dove • x e y indicano la posizione di un pixel sotto elaborazione nella prima sotto-immagine zoomata (22); • I(x,y) indica un’intensità di detto pixel sotto elaborazione nella prima sotto-immagine zoomata (22); • B indica un predefinito elemento strutturante; • WTHiB[I(x,y)] e BHTiB[I(x,y)] indicano, rispettivamente, una trasformata White Top-Hat ed una trasformata Black Top-Hat di ordine i applicate all’intensità di detto pixel sotto elaborazione nella prima sotto-immagine zoomata (22) e basate su un elemento strutturante iB; ed • I’(x,y) indica un’intensità di un pixel corrispondente a detto pixel sotto elaborazione nella sotto-immagine zoomata a contrasto morfologico aumentato (23).
  5. 5. Il sistema secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui i sensori (11,12) comprendono: • un primo sensore (11) configurato per catturare un primo flusso video nella banda spettrale del visibile; ed • un secondo sensore (12) configurato per catturare un secondo flusso video nella banda spettrale dell’infrarosso.
  6. 6. Il sistema secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’interfaccia utente (14) comprende anche mezzi di controllo utente (16) configurati per consentire ad un utente di attivare selettivamente la visualizzazione sullo schermo (15) di uno dei flussi video a contenuto arricchito generati dall’unità elettronica di elaborazione (13).
  7. 7. Unità elettronica progettata per essere installata a bordo di un veicolo militare terrestre e/o di un’unità navale militare e per essere accoppiata a due sensori (11,12) che sono installati a bordo di detto veicolo militare terrestre e/o di detta unità navale militare e sono configurati per catturare flussi video comprendenti immagini di uno stesso ambiente all’esterno di detto veicolo militare terrestre e/o di detta unità navale militare, ciascun sensore (11,12) essendo configurato per catturare un rispettivo flusso video in una rispettiva banda spettrale; detta unità elettronica essendo configurata come l’unità elettronica di elaborazione (13) del sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (1) rivendicato nella rivendicazione 1.
  8. 8. Field Programmable Gate Array progettato per essere utilizzato da un’unità elettronica progettata per essere installata a bordo di un veicolo militare terrestre e/o di un’unità navale militare e per essere accoppiata a due sensori (11,12) che sono installati a bordo di detto veicolo militare terrestre e/o di detta unità navale militare e sono configurati per catturare flussi video comprendenti immagini di uno stesso ambiente all’esterno di detto veicolo militare terrestre e/o di detta unità navale militare, ciascun sensore (11,12) essendo configurato per catturare un rispettivo flusso video in una rispettiva banda spettrale; detto Field Programmable Gate Array essendo programmato come il Field Programmable Gate Array dell’unità elettronica di elaborazione (13) del sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (1) rivendicato in una qualsiasi rivendicazione 2-4.
  9. 9. Veicolo militare terrestre comprendente il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (1) rivendicato in una qualsiasi rivendicazione 1-6.
  10. 10. Unità navale militare comprendente il sistema di visione esterna e/o di puntamento di un’arma (1) rivendicato in una qualsiasi rivendicazione 1-6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111652832B (zh) * 2020-07-09 2023-05-12 南昌航空大学 一种基于滑动窗口技术的红外与可见光图像融合方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20120908A1 (it) * 2012-10-16 2014-04-17 Selex Galileo Spa Innovativo sistema di comando e controllo e di puntamento e tiro per veicoli militari terrestri equipaggiati con almeno un'arma
US20160381297A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 Jsc Yukon Advanced Optics Worldwide Providing enhanced situational-awareness using magnified picture-in-picture within a wide field-of-view optical image
SE545226C2 (en) * 2020-02-17 2023-05-30 Bae Systems Haegglunds Ab A military vehicle comprising an aiming device and an aiming operation arrangement for a vehicle operator to operate the aiming device
CN112361881A (zh) * 2020-10-14 2021-02-12 成都鼎屹信息技术有限公司 一种用于枪瞄系统的智能化瞄准方法
WO2023077351A1 (zh) * 2021-11-04 2023-05-11 合肥英睿系统技术有限公司 一种画中画显示方法、装置、电子设备及可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3342338A1 (de) * 1983-11-23 1985-09-05 IBP Pietzsch GmbH, 7505 Ettlingen Verfahren und vorrichtung fuer zielzuweisung und zielbekaempfung
DE4207251A1 (de) * 1992-03-07 1993-09-09 Tzn Forschung & Entwicklung Feuerleitanlage fuer panzer
US20090195652A1 (en) * 2008-02-05 2009-08-06 Wave Group Ltd. Interactive Virtual Window Vision System For Mobile Platforms
US20090290019A1 (en) * 2008-02-25 2009-11-26 Aai Corporation System, method and computer program product for integration of sensor and weapon systems with a graphical user interface

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131577C1 (ru) * 1998-05-27 1999-06-10 Конструкторское бюро приборостроения Зенитный ракетно-пушечный комплекс
RU2179698C2 (ru) * 1999-08-24 2002-02-20 Государственное унитарное предприятие Пензенское конструкторское бюро моделирования Тренажер наводчиков-операторов установок пуска ракет или стрельбы из орудий и пулеметов
US7206022B2 (en) * 2002-11-25 2007-04-17 Eastman Kodak Company Camera system with eye monitoring
US7961909B2 (en) * 2006-03-08 2011-06-14 Electronic Scripting Products, Inc. Computer interface employing a manipulated object with absolute pose detection component and a display
US8917632B2 (en) * 2010-04-07 2014-12-23 Apple Inc. Different rate controller configurations for different cameras of a mobile device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3342338A1 (de) * 1983-11-23 1985-09-05 IBP Pietzsch GmbH, 7505 Ettlingen Verfahren und vorrichtung fuer zielzuweisung und zielbekaempfung
DE4207251A1 (de) * 1992-03-07 1993-09-09 Tzn Forschung & Entwicklung Feuerleitanlage fuer panzer
US20090195652A1 (en) * 2008-02-05 2009-08-06 Wave Group Ltd. Interactive Virtual Window Vision System For Mobile Platforms
US20090290019A1 (en) * 2008-02-25 2009-11-26 Aai Corporation System, method and computer program product for integration of sensor and weapon systems with a graphical user interface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111652832B (zh) * 2020-07-09 2023-05-12 南昌航空大学 一种基于滑动窗口技术的红外与可见光图像融合方法

Also Published As

Publication number Publication date
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