RU2749678C1

RU2749678C1 - Adaptive camouflage coverall with optical elements

Info

Publication number: RU2749678C1
Application number: RU2020140480A
Authority: RU
Inventors: Ахмеджан Атаханович Аллаберганов
Original assignee: Ахмеджан Атаханович Аллаберганов
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-06-16

Abstract

FIELD: personal camouflage and shelter facilitiesSUBSTANCE: invention relates to the field of personal camouflage and shelter equipment and can be used as adaptive camouflage clothing for employees of police and army units. The coverall (1) contains a fabric base, a coating attached to its outer surface and a system of digital video cameras (2) built into the base and located on different sides of the coverall (1), able to fix the image of the surrounding space, a power supply battery and a processor able to process the image and form a camouflage image on its basis on the coating reproducing the formed camouflage image. The video cameras (2), the processor, and the coating are connected to each other and to the battery. The coating is made in the form of flexible plates (6) on a silicone base with liquid crystal elements connected via a fiber-optic channel to the processor.EFFECT: use of the invention makes it possible to ensure high reliability and quality of camouflage of the personnel of paramilitary units in various, including weather, conditions, as well as when moving on the terrain and using artificial vision and other technical means, which increases the survivability of units and the effectiveness of performing tasks.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области средств индивидуальной маскировки и укрытия и может быть использовано в качестве адаптивной маскировочной одежды для служащих подразделений полиции, армии и т.п., имеющей оптические элементы маскировки.The invention relates to the field of means of individual camouflage and shelter and can be used as an adaptive camouflage clothing for officers of the police, army, etc., having optical camouflage elements.

Из уровня техники известно адаптивное маскировочное средство для индивидуального пользования (маскировочный костюм), в состав которого входят фотокамера с функцией фиксации окружающего пространства, ЭВМ с функцией обработки сигналов фотокамеры и формирования изображения на поверхности и покрытие, на котором воспроизводится маскировочное изображение в соответствии с фоном местности, при этом система воспроизведения маскировочного изображения на покрытии реализована в виде капиллярных сосудов с циркулирующей по ним окрашенной жидкостью (например, RU 2309363 С2).An adaptive camouflage device for individual use (camouflage suit) is known from the prior art, which includes a camera with the function of fixing the surrounding space, a computer with the function of processing camera signals and forming an image on the surface and a coating on which a camouflage image is reproduced in accordance with the terrain background , while the system for reproducing the masking image on the coating is implemented in the form of capillary vessels with a colored liquid circulating through them (for example, RU 2309363 C2).

Недостатком данного технического решения является достаточно сложная система воспроизведения маскировочного изображения, не обеспечивающая высокую надежность и качество маскировки.The disadvantage of this technical solution is a rather complex system for reproducing a masking image, which does not provide high reliability and quality of masking.

Также из уровня техники известен адаптивный маскировочный костюм для индивидуального пользования, содержащий несколько небольших оптических камер, компьютер, покрытие из легкой светодиодной ткани и аккумулятор для энергоснабжения, связанные кабелями передачи данных. Оптические камеры передают записанные, в том числе движущиеся, изображения пространства вокруг объекта, подлежащего маскировке, на компьютер, который передает эти изображения на светодиодную световую ткань, из которой изготовлен костюм. Таким образом, изображение пространства, например, позади маскируемого объекта проецируется на переднюю часть костюма-невидимки. Это создает у наблюдателя впечатление прямой видимости, которая не прерывается маскируемым объектом. Костюм пригоден для ношения, благодаря своей гибкой структуре он приспосабливается к форме объекта, подлежащего маскировке, особенно к форме человеческого тела (DE 202011104126 U1, прототип).Also known from the prior art is an adaptive camouflage suit for individual use, containing several small optical cameras, a computer, a cover made of lightweight LED fabric and a battery for power supply, connected by data cables. Optical cameras transmit recorded, including moving, images of the space around the object to be masked to a computer, which transfers these images to the LED light fabric from which the suit is made. Thus, an image of space, for example, behind the object to be concealed is projected onto the front of the invisibility suit. This gives the observer the impression of a line of sight that is not interrupted by the object to be cloaked. The suit is wearable, due to its flexible structure it adapts to the shape of the object to be camouflaged, especially to the shape of the human body (DE 202011104126 U1, prototype).

Недостатками указанных технических решений является возможность распознавания маскировки с применением технического зрения и технических средств с электромагнитным излучением, в том числе с помощью светового направленного потока.The disadvantages of these technical solutions is the ability to recognize camouflage using technical vision and technical means with electromagnetic radiation, including using a directional light flux.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является необходимость в создании новых технических средств, предназначенных для адаптивной маскировочной одежды, а также необходимость предотвращения распознавания маскировки с применением технического зрения и технических средств с электромагнитным излучением, том числе с помощью светового направленного потока.The technical problem to be solved by the invention is the need to create new technical means intended for adaptive camouflage clothing, as well as the need to prevent the recognition of camouflage using technical vision and technical means with electromagnetic radiation, including with the help of a directional light flux.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является расширение арсенала технических средств, предназначенных для адаптивной маскировочной одежды.The technical result provided by the claimed invention is to expand the arsenal of technical means intended for adaptive camouflage clothing.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в адаптивном маскировочном комбинезоне, содержащем тканевую основу, прикрепленное к ее внешней поверхности покрытие и встроенные в основу систему цифровых видеокамер, расположенных с разных сторон комбинезона с возможностью фиксации изображения окружающего пространства, аккумулятор энергоснабжения и процессор, выполненный с возможностью обработки упомянутого изображения и формирования на его основе маскировочного изображения на покрытии, выполненном с возможностью воспроизведения сформированного маскировочного изображения, при этом упомянутые видеокамеры, процессор и покрытие связаны между собой и с аккумулятором, а упомянутое покрытие выполнено в виде гибких пластин на силиконовой основе с жидкокристаллическими элементами, связанными посредством волоконнооптического канала с процессором.The achievement of the specified technical result is ensured by the fact that in an adaptive camouflage suit containing a fabric base, a coating attached to its outer surface and built into the base of a system of digital video cameras located on different sides of the suit with the possibility of capturing an image of the surrounding space, a power supply battery and a processor made with the possibility of processing said image and forming on its basis a masking image on a coating made with the possibility of reproducing the generated masking image, while said video cameras, a processor and a coating are connected to each other and to a battery, and said coating is made in the form of flexible silicon-based plates with liquid crystal elements connected through a fiber-optic channel to the processor.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показано:The invention is illustrated by drawings, which show:

фиг. 1 - общий вид комбинезона;fig. 1 - general view of the overalls;

фиг. 2 - схема основных блоков и элементов комбинезона;fig. 2 is a diagram of the main blocks and elements of the overalls;

фиг. 3 - схематичное устройство пластин покрытия, прикрепленных к внешней поверхности комбинезона.fig. 3 is a schematic illustration of the cover plates attached to the outer surface of the overalls.

фиг. 4 - схема поглощения и перераспределения потока остаточного рассеянного излучения (электромагнитного) и светового направленного потока.fig. 4 is a diagram of absorption and redistribution of the flux of residual scattered radiation (electromagnetic) and directional light flux.

Адаптивный маскировочный комбинезон 1 содержит тканевую основу и встроенные в нее систему цифровых видеокамер 2, закрепленных соответствующим образом с разных сторон комбинезона 1 с возможностью фиксации изображения окружающего пространства. Видеокамеры 2 связаны с процессором 3, который выполнен с возможностью обработки изображений, полученных с помощью видеокамер 2, и формирования на их основе синтезированного маскировочного изображения, которое по волоконнооптическому каналу 4 передается на покрытие 5, прикрепленное (например, приклеенное) к внешней поверхности комбинезона. Покрытие 5 выполнено в виде гибких пластин 6 на силиконовой основе с жидкокристаллическими элементами, которые по существу образуют матрицу синтезированного маскировочного изображения.The adaptive camouflage overalls 1 contains a fabric base and a system of digital video cameras 2 built into it, fixed appropriately on different sides of the overalls 1 with the possibility of capturing the image of the surrounding space. The video cameras 2 are connected to the processor 3, which is configured to process the images obtained by the video cameras 2 and form a synthesized camouflage image on their basis, which is transmitted via the fiber-optic channel 4 to the cover 5 attached (for example, glued) to the outer surface of the overalls. The coating 5 is made in the form of flexible silicon-based plates 6 with liquid crystal elements, which essentially form the matrix of the synthesized masking image.

Пластины 6 состоят из следующих элементов: слой 7 неполяризованной прозрачной пленки, на котором установлен оптический элемент 8, например, в виде линзы, для передачи изображения, далее расположен слой 9 поляризованной прозрачной пленки, за которой расположены жидкокристаллические элементы 10 (в виде RGB пикселей), далее слой 11 цветового фильтра и последний слой - силиконовые элементы 12 с плоской пирамидальной формой с дополнительной поляризованной прозрачной пленкой. Указанное построение пластин 6 с данным алгоритмом размещения элементов необходимо для получения четкого и качественного изображения на покрытии 5. За счет конструкции пластин покрытия 5 комбинезона 1 снижается уровень отражения электромагнитного излучения и светового направленного потока, которые поглощаются и перераспределяются в остаточное рассеянное излучение в узких секторах в направлениях, где объект (носитель комбинезона) отсутствует.Plates 6 consist of the following elements: a layer 7 of an unpolarized transparent film, on which an optical element 8 is installed, for example, in the form of a lens, for image transmission, then a layer 9 of a polarized transparent film is located, behind which liquid crystal elements 10 are located (in the form of RGB pixels) , then a layer 11 of the color filter and the last layer - silicone elements 12 with a flat pyramidal shape with an additional polarized transparent film. The specified construction of plates 6 with this algorithm for placing elements is necessary to obtain a clear and high-quality image on the coating 5. Due to the design of the plates of the coating 5 of the overalls 1, the level of reflection of electromagnetic radiation and directional light flux is reduced, which are absorbed and redistributed into residual scattered radiation in narrow sectors in directions where the object (the wearer of the jumpsuit) is absent.

То есть, с применением технического зрения и технических средств с электромагнитным излучением (в зонах спектров УФ, ИК и т.д.) носитель комбинезона будет невидимым, что обеспечивается за счет конструкции пластин и их формы - направленные излучения на комбинезон поглощаются и перераспределяются за счет эффекта обтекания (фиг. 4). Общая толщина пластины может составлять от 6 мм до 10 мм, конфигурация пластины может иметь разные формы, например, квадратную, прямоугольную или шестиконечную.That is, with the use of technical vision and technical means with electromagnetic radiation (in the areas of UV, IR spectra, etc.), the wearer of the overalls will be invisible, which is ensured due to the design of the plates and their shape - the radiation directed to the overalls is absorbed and redistributed due to the effect of flow (Fig. 4). The total thickness of the plate can be from 6 mm to 10 mm, and the plate can have different shapes, for example, square, rectangular or six-pointed.

Комбинезон снабжен также аккумулятором (условно не показан) для энергоснабжения видеокамер 2, процессора 3 и пластин 6 покрытия 5.The overalls are also equipped with a battery (conventionally not shown) for power supply of video cameras 2, processor 3 and cover plates 6 5.

Кроме того, комбинезон может быть оснащен блоком управления для включения/отключения, например, соответствующей части пластин 6 покрытия 5, а также мини мониторами для контроля отображения информации на различных частях покрытия 5 комбинезона 1. Носитель комбинезона может следить за синтезируемым маскировочным изображением со всех сторон комбинезона и управлять им при помощи блока управления расположенного на рукаве комбинезона (условно не показан).In addition, the overalls can be equipped with a control unit for turning on / off, for example, the corresponding part of the plates 6 of the cover 5, as well as mini monitors to control the display of information on different parts of the cover 5 of the overalls 1. The wearer of the overalls can monitor the synthesized masking image from all sides. overalls and control it using a control unit located on the sleeve of the overalls (conventionally not shown).

Функционирование комбинезона 1 заключается в следующем.The functioning of the overalls 1 is as follows.

Принцип маскировки объекта состоит в проецировании на часть комбинезона, обращенную в сторону возможного наблюдателя, изображения пространства с противоположной стороны объекта, подлежащего маскировке, т.е., например, изображение пространства позади маскируемого объекта проецируется на переднюю часть комбинезона, что создает у наблюдателя впечатление прямой видимости, которая не прерывается маскируемым объектом.The principle of object masking consists in projecting onto the part of the jumpsuit facing the potential observer the image of the space on the opposite side of the object to be masked, i.e., for example, the image of the space behind the masked object is projected onto the front of the jumpsuit, which gives the observer the impression of a straight line visibility that is not interrupted by the object being masked.

Человек (объект маскировки) облачается в комбинезон 1 в случае необходимости обеспечения скрытного, т.е. замаскированного, нахождения или перемещения на местности. Цифровые видеокамеры 2 фиксируют изображения окружающего объект маскировки пространства и передают сигналы изображений в процессор 3, в котором, по существу, реализован ряд известных функциональных блоков, необходимых для обработки и анализа полученных изображений (декодирование для получения подходящего формата данных, масштабирование, сегментация, сращивание и реконструкция данных видимого изображения), а затем в процессоре 3 данные перестраиваются и распределяются для создания маскировочного изображения, при этом осуществляется контроль таких характеристик как цвет, контрастность, яркость изображения камуфляжа, которые изменяются в соответствии с изменением окружающей среды с реализацией адаптивного камуфляжа, в том числе при движении объекта.The person (the object of disguise) puts on overalls 1 if necessary to ensure secretive, i.e. disguised, finding or moving on the ground. Digital video cameras 2 capture images of the space surrounding the masking object and transmit the image signals to the processor 3, which essentially implements a number of known functional blocks necessary for processing and analyzing the obtained images (decoding to obtain a suitable data format, scaling, segmentation, splicing, etc. reconstruction of the visible image data), and then in the processor 3 the data is rebuilt and distributed to create a camouflage image, while controlling such characteristics as color, contrast, brightness of the camouflage image, which change in accordance with the change in the environment with the implementation of adaptive camouflage, including number when the object is moving.

Синтезированное в процессоре 3 маскировочное изображение по волоконнооптическому каналу 4 передается на соответствующие пластины 6 покрытия 5 и таким образом проецируется на соответствующую часть комбинезона 1 для сокрытия объекта внутри него, при этом маскировка может адаптироваться к изменяющемуся фону окружающей среды для эффективного сокрытия неподвижного или движущегося объекта от поля зрения наблюдателя.The masking image synthesized in the processor 3 is transmitted via the fiber-optic channel 4 to the corresponding plates 6 of the cover 5 and thus projected onto the corresponding part of the overalls 1 to hide the object inside it, while the masking can adapt to the changing background of the environment to effectively hide a stationary or moving object from field of view of the observer.

В случае движения объекта процессор 3 непрерывно корректирует синтезируемое маскировочное изображение в соответствии с поступающими сигналами от видеокамер 2, чтобы соответствовать фактическому окружающему фону, сводя к минимуму искажения и поддерживая реализм синтезированного изображения, т.е. содержание камуфляжа может быть адаптировано к окружающей среде, в том числе, к изменениям, вызванным сезонными и погодными факторами.In the event of an object moving, the processor 3 continuously adjusts the synthesized masking image in accordance with the input signals from the video cameras 2 to match the actual surrounding background, minimizing distortion and maintaining the realism of the synthesized image, i. E. the content of the camouflage can be adapted to the environment, including changes caused by seasonal and weather factors.

Таким образом на комбинезоне 1 воссоздается полноцветное синтезированное маскировочное изображение окружающего фона для просмотра наблюдателем, тем самым создавая иллюзию прозрачности объекта и соответственно обеспечивая его маскировку.Thus, on the overalls 1, a full-color synthesized masking image of the surrounding background is recreated for viewing by the observer, thereby creating the illusion of transparency of the object and, accordingly, providing its masking.

Использование изобретения позволяет обеспечивать высокую надежность и качество маскировки личного состава военизированных подразделений в различных, в том числе погодных, условиях, а также при движении по местности и при использовании технического зрения и других технических средств, что повышает живучесть подразделений и эффективность выполнения поставленных задач.The use of the invention makes it possible to ensure high reliability and quality of camouflage of the personnel of paramilitary units in various, including weather, conditions, as well as when moving on the ground and using technical vision and other technical means, which increases the survivability of the units and the efficiency of the assigned tasks.

Claims

An adaptive camouflage suit containing a fabric base, a coating attached to its outer surface and a system of digital video cameras located on different sides of the suit with the possibility of capturing an image of the surrounding space, an energy supply battery and a processor capable of processing the said image and forming on its basis masking image on a cover made with the possibility of reproducing the formed masking image, while the said video cameras, the processor and the cover are connected to each other and to the battery, characterized in that the said cover is made in the form of flexible silicon-based plates with liquid crystal elements connected by means of fiber optical channel with a processor.