Brevet FR2668821A1 — publié le 19920507

PROCEDE ET INSTALLATION D'ACQUISITION D'IMPACTS DE PROJECTILES SUR UNE CIBLE La présente invention concerne le domaine technique des procédés ou installations conçus pour relever, de manière automatique, les impacts réalisés sur une cible par des projectiles de nature diverse tirés par une arme au sens général. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse lors des opérations de recettes des armes effectuées après leur fabrication et au cours desquelles différents tirs sont exécutés pour tester les qualités de visée des armes. Dans l'application ci-dessus, l'état de la technique prévoit de monter l'arme, dont les caractéristiques de tir sont à vérifier, sur un affût de manière à positionner l'arme en direction d'une cible fixe, sur laquelle est tracé un point de visée Cette cible est scrutée ou observée par une caméra vidéo reliée à un écran qui permet de visualiser une représentation du point de visée. Après l'exécution d'un tir d'un projectile, un opérateur déplace le curseur de l'écran de visualisation pour l'amener en superposition de l'impact du projectile, en vue de valider la position relative de cet impact, vis-à-vis de la représentation du point de visée. La technique d'acquisition ou de relevé d'impacts décrite ci-dessus présente un certain nombre d'inconvénients. Il doit tout d'abord être constaté que l'opération de réglage de l'affût qui précède chaque tir constitue une manipulation manuelle longue et délicate. De plus, la prise de la ligne de mire par le tireur entraîne indubitablement des erreurs de parallaxe. Par ailleurs, des erreurs d'interprétation visuelles sont commisent lors de la superposition du curseur de l'écran avec les impacts des projectiles qui se trouvent généralement sécants ou confondus avec les impacts des projectiles précédemment tirés. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un procédé d'acquisition automatique d'impacts de projectiles tirés par une arme, permettant de supprimer le temps de réglage de l'affût et d'éliminer les erreurs de visée dues au tireur. L'objet de l'invention vise également à proposer un procédé d'acquisition d'impacts adapté pour supprimer les erreurs d'interprétation concernant le relevé des impacts des projectiles sur la cible. Le procédé d'acquisition d'impacts selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à - adapter sur l'arme un appareil apte à délivrer un faisceau lumineux matérialisant la ligne de mire de l'arme, - positionner l'arme de manière à projeter le faisceau lumineux sur la cible, - déterminer la position de l'impact du faisceau lumineux sur la cible, - procéder à un tir d'un projectile avec l'arme maintenue dans sa position, - déterminer la position de l'impact du projectile sur la cible, - et comparer les positions entre les impacts du faisceau lumineux et du projectile pour déterminer les caractéristiques de visée de l'arme, sa justesse, sa précision et sa fidélité. L'objet de l'invention vise également à proposer une installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, comportant : - un appareil apte à délivrer un faisceau lumineux et adapté sur l'arme pour matérialiser le ligne de mire de l'arme, - une caméra du type C.C.D. assurant une scrutation de la cible, - et un système de traitement d'images associé à la caméra et permettant de déterminer la position des impacts du faisceau lumineux et des projectiles sur la cible. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique représentant une installation d'acquisition d'impacts conforme à l'invention. La fig 2 est un organigramme général explicitant le procédé selon l'invention. La fig. 3 est un détail caractéristique permettant d'expliciter le fonctionnement de l'invention. Les fig. 4 et 5 sont des organigrammes détaillés explicitant le fonctionnement du procédé selon l'invention. La fig 1 illustre une installation conforme à l'invention destinée à être mise en place par exemple dans un tunnel de tir non représenté mais de type classique. Cette installation est apte à permettre l'acquisition automatique des impacts de projectiles au sens général, tels que des balles provenant d'une arme 1 de tout type connu. Conformément à l'invention, l'arme 1 est équipée d'un appareil 3 apte à délivrer un faisceau lumineux 4 représentant la ligne de mire de l'arme. A cet effet, l'appareil 3 qui est constitué de préférence par un laser, s'appuie sur les organes de visée de l'arme à tester, tels que le guidon et l'oeilleton. La ligne de visée de l'arme est donc constituée par le faisceau lumineux 4. L'arme 1 est fixée par tout moyen convenable approprié, telles que des coquilles, sur un affût 5, de manière à assurer la projection du faisceau lumineux 4 sur une cible 6. Avantageusement, la cible 6 est constituée par une bande commandée en défilement et réalisée, par exemple, en papier ou en un film plastique. La bande est déroulée à partir d'un rouleau dévidoir 7, sur un rouleau récepteur 8, après son passage sur un rouleau tendeur 10. De préférence, les rouleaux dévidoir 7 et récepteur 8 sont placés à la partie supérieure du tunnel, tandis que le rouleau tendeur 10 est positionné en partie basse du tunnel, de manière à faciliter l'accès aux rouleaux 7 et 8. Bien entendu, il doit être considéré que la cible proprement dite est formée, de préférence, par une région localisée 6' de la bande pouvant être délimitée par des repères fixes. L'installation selon l'invention comporte également une caméra 11 du type C.C.D. (à transfert de charge), dirigée pour scruter ou observer au moins la région localisée 6' de la bande. La caméra 11 est reliée à un système 12 de traitement d'images destiné, notamment, à déterminer les positions des impacts du faisceau lumineux 4 et du projectile sur la cible. Le système de traitement d'images 12 fait partie d'un système informatique, tel qu'un micro-ordinateur 13 de tout type connu en soi comportant une unité centrale 14 associée à des moyens de mémorisation M. Le micro-ordinateur 13 comporte également une carte interface 15 adaptée pour calculer la vitesse des projectiles détectée par l'intermédiaire de capteurs de vitesse 16.Le micro-ordinateur 13 comporte, de préférence, un écran de visualisation 17 relié au système 12, ainsi qu'un pupitre de commande 18 connecté à l'unité centrale 14 par l'intermédiaire d'une unité interface 19 d'entrées-sorties qui est reliée au laser 3 et au rouleau 8. L'installation décrite ci-dessus permet d'acquérir automatiquement les impacts de projectiles d'une arme selon le procédé suivant, dont le déroulement est avantageusement réalisé par l'intermédiaire de moyens de programmation exécutés par le micro-ordinateur 13. Conformément à la fig. 2, les caractéristiques techniques de l'arme et du tir sont enregistrées dans les moyens de mémorisation M (étape 20) préalablement au montage du laser sur les organes de visée de l'arme, dont les caractéristiques de visée sont à tester (étape 30). Après le montage de l'arme sur l'affût 5 dans une position déterminée, le laser est commandé pour émettre un faisceau lumineux dont l'impact sur la cible 6 est détecté par la caméra 11. La position de cet impact est déterminée par l'intermédiaire du système de traitement d'images 12 (étape 40). Cet impact détermine donc le point de visée réel de l'arme, indépendant de l'affût et de l'axe du canon. Le tir d'un projectile est ensuite réalisé, de préférence manuellement pour des raisons de sécurité, en conservant l'arme dans sa position identique à celle au cours de laquelle le faisceau lumineux a été projeté sur la cible 6. Le système de traitement d'images 12 assure donc, par l'intermédiaire de la caméra 11, le relevé de la position de l'impact du projectile sur la cible 6 (étape 50). Une comparaison est ensuite effectuée entre les impacts du faisceau lumineux et d'au moins un projectile, de manière à permettre de déterminer les caractéristiques de visée de l'arme (étape 60). Ces positions sont, de préférence, enregistrées dans les moyens de mémorisation M, afin de permettre un traitement ultérieur. Le procédé décrit ci-dessus permet donc d'éliminer, préalablement à chaque tir d'un projectile, l'opération manuelle de réglage de l'affût qui consistait à faire coincider le point visé de la cible avec l'axe du canon ou, éventuellement, la ligne de mire. De plus, l'acquisition des impacts du faisceau lumineux et des projectiles s'effectue de manière automatique permettant de supprimer les interprétations humaines de lecture et d'obtenir une précision accrue déterminée par celle de la caméra. Un autre avantage de l'installation selon l'invention concerne la possibilité d'établir, pour chaque projectile, une corrélation entre leur vitesse et les coordonnées d'impact sur la cible. Avantageusement, l'impact du faisceau lumineux et L'impact du projectile peuvent être matérialisés sur l'écran de visualisation 17, de manière à reconstituer une cible classique. Par ailleurs, la cible 6 est, de préférence, après chaque tir d'un projectile, commandée en déplacement limité pour éviter la superposition des impacts des projectiles. Le système de traitement d'images 12 est également conçu pour permettre, après chaque tir, de s'affranchir de la prise en compte des impacts des projectiles tirés précédemment, de manière à permettre un défilement limité de la cible 6. Ainsi, la caméra 11 peut comporter, dans son champ de vision, les impacts I successifs des projectiles qui, comme illustré à la fig 3, se trouvent superposés. Il en résulte une optimisation de l'utilisation de la cible qui est réalisée, par ailleurs, par une bande ordinaire non imprimée. La fig. 4 illustre un exemple de fonctionnement du système de traitement d'images 12 permettant de rechercher les coordonnées de l'impact du faisceau laser, à l'aide de la caméra qui comporte un damier de cellules photosensibles rangées en lignes horizontales et en colonnes verticales. Après l'émission d'un faisceau lumineux (étape 400) et la prise d'une origine dans le sens vertical (étape 401), il est procédé, à partir d'une origine, à la recherche du point d'impact selon une première ligne horizontale (étape 402). Si le niveau de l'intensité lumineuse de la cellule considérée est supérieur à un seuil déterminé (étape 403), la surface de l'impact du faisceau est alors recherchée (étape 104). Si la surface détectée est supérieure à la surface mémorisée (étape 405), les coordonnées de la cellule, selon le sens horizontal et vertical, sont alors mémorisées (étape 406). Si la surface mémorisée est supérieure à la surface détectée ou si le niveau d'intensité lumineuse de la cellule est inférieur au seuil déterminé, il est procédé à la recherche du point d'impact pour chacune des cellules suivantes suivant la ligne, tant que la dernière cellule de cette ligne n'a pas été lue (étape 407). Lorsque la lecture de tous les points de la première ligne est effectuée, il est procédé à l'exploration des cellules selon la ligne suivante (étape 408). La procédure est renouvelée tant que la lecture n'atteint pas la dernière ligne (étape 409). Si aucun point lumineux présentant des caractéristiques d'intensité lumineuse et de surface déterminées n'est décélé (étape 410), il est procédé, une nouvelle fois, à la recherche des coordonnées de l'impact du faisceau laser (retour à l'étape 401). Si au terme de trois essais de détermination du point d'impact (étape 411), aucun impact lumineux n'a été trouvé, un défaut est signalé (étape 412). Après la détermination des coordonnées du point d'impact du faisceau lumineux, la recherche des coordonnées de l'impact des projectiles peut être effectuée selon le procédé décrit à titre d'exemple à la fig 5. Cette phase de recherche commence par l'avancement du papier cible et une prise d'image de la cible (étape 501). Dès qu'un tir de projectile est détecté (étape 502) par l'intermédiaire des capteurs de vitesse, le système 12 de traitement d'images recherche, de manière identique au principe des étapes 401 à 409 décrit à la fig. 4, l'impact d'un projectile à la place de celui d'un faisceau lumineux (étape 501 à 509).Si aucun impact, en général un trou, présentant des caractéristiques d'intensité lumineuse et de surface déterminées n'est détecté, une recherche manuelle est exécutée en vue de déceler cet impact qui se trouve superposé à un impact précédemment réalisé (étape 510). Après la mémorisation des coordonnées de l'impact du projectile, un test est effectué pour déterminer la fin de la phase de tir en considération du nombre de projectiles à tirer par l'arme à tester (étape 511).Si l'arme doit exécuter un autre tir d'un projectile, le procédé débute de nouveau à partir de l'étape 501. Après le tir du nombre de projectiles prévu, une étape de traitement des données (étape 512) permet de connaître les qualités de visée des armes et de déterminer la destination des armes (acceptation, reprise). Le procédé selon l'invention assure donc de déterminer les caractéristiques de visée de l'arme, sa justesse, sa précision et sa fidélité. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Procédé d'acquisition automatique des impacts sur une cible (6) produits par des projectiles provenant d'au moins une arme (1), caractérisé en ce qu'il consiste à : - adapter sur l'arme (1) un appareil (3) apte à délivrer un faisceau lumineux (4) matérialisant la ligne de mire de l'arme, - positionner l'arme (1) de manière à projeter le faisceau lumineux (4) sur la cible (6), - déterminer la position de l'impact du faisceau lumineux sur la cible, - procéder à un tir d'un projectile avec l'arme maintenue dans sa position, - déterminer la position de l'impact du projectile sur la cible, - et comparer les positions entre les impacts du faisceau lumineux et du projectile pour déterminer les caractéristiques de visée de l'arme, sa justesse, sa précision et sa fidélité. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer les positions des impacts du faisceau lumineux et du projectile par l'intermédiaire d'une caméra (11) scrutant la cible et associée à un système (12) de traitement d'images. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à commander en déplacement la cible après chaque tir d'un projectile. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à mémoriser les positions des impacts du faisceau lumineux et de chaque projectile. 5 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en qu'il consiste à visualiser simultanément l'impact du faisceau lumineux et au moins l'impact d'un projectile. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de traitement d'images permet, après chaque tir, de s'affranchir de la prise en compte des impacts de projectiles tirés précédemment. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter la vitesse de chaque projectile, de manière à établir une corrélation entre cette vitesse et les coordonnées d'impact du projectile sur la cible. 8 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un appareil (3) apte à délivrer un faisceau lumineux (4) et adapté sur l'arme (1) pour matérialiser le ligne de mire de l'arme, - une caméra (11) du type C.C.D. assurant une scrutation de la cible, - et un système (12) de traitement d'images associé à la caméra (11) et permettant de déterminer la position des impacts du faisceau lumineux et des projectiles sur la cible. 9 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une cible (6) formée par au moins une région d'une bande, commandée en défilement. 10 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des détecteurs (16) de vitesse du projectile. 11 - Installation selon les revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le système (12) de traitement d'images fait partie d'un système informatique (13) adapté pour commander l'appareil (3) et la cible (6) en défilement.