基本信息
- 项目名称：
- 基于变色龙原理的汽车自适应伪装系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 目前的军用车辆是通过在车身表面涂刷迷彩油漆达到伪装自身的目的，这样的伪装方式仅能够实现一种色彩环境下的伪装。为了实现适应多个环境中的车辆伪装行驶，本作品设计了一种能够自动识别环境并实时变换迷彩颜色的汽车伪装网，采用隐秘安装的摄像头捕获环境信息，驱动多透光度的迷彩蒙布下的不同颜色CCD发光，使车辆能够像变色龙一样根据周围环境颜色改变自身伪装颜色，达到在复杂多变的环境中伪装自身目标的目的。
- 详细介绍：
- 本作品通过设计一个汽车自适应伪装仿真系统，依照变色龙变色的原理，以LED背光颜色改变结合多透光度的迷彩网，来模拟汽车表面的颜色随周围环境的变化而变化，以达到伪装行驶的目的，从而满足军事上进行静止伏击，精准打击，战场生存的需求。本作品旨在提供一种有效的各种伪装网快速、精准自适应切换的方法，满足军事车辆在各种战场环境下通过不同的车身迷彩伪装来达到伪装自身的目的，并满足各种伪装效果自适应切换和实时性的要求。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计、发明目的：本作品是通过设计一个基于DSP技术的汽车自适应伪装仿真系统，来模拟汽车表面的颜色随周围环境的变化而变化，以提高伪装行驶的效率，达到伪装行驶的目的。 基本思路：在汽车车头位置上安置一个工业摄像头，实时采集路面信息，摄像头将采集到的视频信息传到车载DSP进行当前路面颜色特征提取，根据提取的路面颜色特征，DSP发出控制信号，驱动相应的二极管阵列发光，透过覆盖在发光二极管阵列上的设计有迷彩图案的半透明伪装布，显示为与环境相似的迷彩纹理，完成对行驶车辆的环境自适应伪装。 创新点： 1）本作品是基于视觉的汽车自适应伪装系统，运用了变色龙自适应环境的仿生学原理，通过应用LED背光变换迷彩网颜色实现伪装。 2）本作品采用自动切换伪装网的方法，通过变换LED点阵的颜色切换伪装网，快速、精准，大大提高了伪装效率。 3）由于机器视觉系统色度失真，在摄像头视野内附加白色基准，来校正在工业相机拍摄纯色环境时白平衡误校正的问题，保持拍摄到的单一色调路面的颜色真实性。 技术关键： 要完成本作品的所有功能，需要的关键技术有：基于机器视觉的路面环境检测，DSP视频处理技术，数字图像处理，C语言程序设计，模拟电子技术基础与数字电子技术基础 主要技术指标： 汽车行驶在不同颜色的路面，当路面颜色发生变化，伪装网能够自动切换，切变换快速、精准。对同一颜色、不同亮度的路面，也能够进行准确的判断、识别，以保证伪装网的正确切换。
科学性、先进性
- 科学性： 在目前的军事科技中汽车上的伪装网是人工手动更换的。而本系统的科学性体现在可以实现自动的伪装网切换，提高汽车的伪装效率。 汽车行驶的环境发生变化，先前的伪装网就会失效，而本作品能够实时感应外界环境的变化，自动切换伪装网，具有明显的科学性。 先进行： 1）更精准的路面颜色识别 本作品实现了基于视觉的汽车自适应伪装，通过摄像头采集路面颜色信息，运用数字图像处理技术，精确的获知路面颜色。 2）更快速的伪装网切换 本作品采用LED背光与半透明迷彩网结合的方法，不同的LED发光，显示不同的颜色，透过半透明迷彩网，显示与外界环境相似的迷彩纹理，达到快速切换伪装的目的。 3）更有效的迷彩伪装网 采用半透明迷彩网，根据迷彩斑块深浅程度不同的透光性，结合LED背光技术，当LED点阵发光时，透过半透明迷彩网，显示出与外界环境相似的迷彩纹理，以有效的进行汽车伪装。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2010年11月获得西安理工大学“自动化学院理奥杯”中被评为一等奖 本作品于2010年12月获得西安理工大学“科技节”一等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 系统整体技术或部分核心技术的技术转让
作品可展示的形式
- 实物、产品 模型 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 在目前的军事中，往往在敏感的军事目标上人工覆盖一层单色伪装网，而这种伪装网只能在特定的环境中使用，一旦超出范围，反而更容易暴露自己，具有很大的局限性。本作品的优势在于能够实时感应外界环境的变化，进行当前路面颜色特征提取，自动切换伪装网，以提高伪装效率，达到伪装行驶的目的。 推广前景： 本作品适应各种军事车辆，包括坦克，导弹车，运输车等需要实时伪装的车辆，能够明显提高目标的伪装效率，推广前景光明，能够满足大多数军事汽车伪装性能的要求。 市场分析和经济效益预测： 高速发展的现代化侦查技术，正日益威胁着需要完美伪装的重型坦克、装甲车、运输车等，通过人工覆盖单一的伪装网根本无法满足伪装需求，急需一种快速、精准的伪装网自动切换技术。而本作品能够满足上述需求，其市场前景是相当可观的。 在良好的推广前景下，发展本作品将会极大的提高敏感目标的伪装效率，增强战场生存能力。
同类课题研究水平概述
- 迷彩涂料的研制：迷彩伪装即采用涂料、染料等按一定要求消除或减小目标和背景之间的反射或辐射 目前, 防紫外、可见光、近红外侦察的迷彩伪装技术已经成熟,实用性的光学迷彩涂料产品已较多, 应用也比较广泛。如美国陆军条令（AR-750-1）要求所有战备装备均应采用聚氨酣涂料喷涂标准伪装图案。热红外伪装涂料已初步达到实用阶段。微波吸收涂料的研制与初步使用始于二战期间, 国外投入了大量的人力物力, 获得的专利不少, 但真正能为陆军用于战场反雷达伪装的涂料却不多, 还有待进一步研究。 伪装迷彩今后还要进一步改进中远红外伪装涂料, 使之在整个中远红外波段形成同背景一致的热图斑点, 还需发展防激光探测涂料, 发展轻型、薄层、宽波段，特别是包括毫米波段在内的微波吸收涂料同时还需适应陆军作战的环境条件。 国内外军事研究针对迷彩网主要在其材质、性能以及抗微波红外侦察上面有很深入的研究，但是对于近战单位，类似于在战场上会行驶在不同颜色场景中的军事汽车来说，通过本作品的方法即可迷惑近距离的视觉侦察，达到比较好的实时伪装效果。
