基于图像处理技术的自动报靶系统

目前部队实弹射击训练主要采用人工报靶，报靶效率低，又存在安全隐患。为克服人工报靶的不足和满足军事训练现代化要求，提高部队射击水平，设计并实现准确性高、实用性强、应用成本低的自动报靶系统具有重要意义。本文以胸环靶图像为研究对象，以数字图像处理技术为理论基础，采用更精确的靶图像处理算法，开发一套基于图像处理技术的自动报靶系统。 为了实现上述目的，本文主要进行了以下几个方面的研究：①研究国内外自动报靶系统的发展动态，确定自动报靶系统的研究方案和内容。②研究靶图像几何校正算法，为了校正靶图像几何畸变，利用二次多项式对靶图像进行空间坐标变换，利用三次内插法对变换后靶图像进行灰度插值。③研究靶位初始信息提取算法，通过反相8邻点Laplacian边缘检测算子、感兴趣区域和最小二乘法圆拟合求靶位中心和靶环半径，利用最大类间方差法、数学形态学处理和种子填充算法提取靶面有效区域。④研究弹孔识别和环值判定算法，利用最大熵自动阀值法、数学形态学开运算、改进八连通域等价标记算法和颗粒分析识别靶图像上所有弹孔，并获取弹孔区域信息，接着提出了利用连通区域最小面积外接矩形识别重叠弹孔的方法。最后提出了靶图像上只有一个弹孔和有多个弹孔时的环值判定方法。⑤研究和实现基于图像处理技术的自动报靶系统，首先进行系统需求分析，制定系统总体设计方案，接着为系统配置硬件，选择NI智能相机做为图像采集硬件，最后开发功能完善的系统软件。 为了对本文开发的自动报靶系统进行测试，利用它进行实弹射击训练报靶，并对靶位初始信息提取结果和报靶结果进行分析。分析结果表明系统报靶准确率较高，基本满足部队实弹射击训练报靶要求。