自动报靶系统的设计分解

目录

摘要 ................................................................................................................................... I 关键字 ................................................................................................................................. I Abstract ................................................................................................................................ I Key word ............................................................................................................................. I 1引言 (1)

1.1自动报靶在国内的研究 (1)

1.2基于图像处理技术自动报靶系统 (1)

1.3研究的意义 (2)

2传感器物理特性分析 (2)

3 交汇测量原理简介 (3)

4 数据储存 (4)

4.1 CCD信号的处理和检取 (4)

4.2 S/H和ADC选择 (4)

4.3 信息压缩与储存 (5)

4.4 地址发生器 (6)

4.5 子弹成像点的确定 (7)

4.6 交汇角的计算 (7)

5 数据处理 (7)

6 总结与展望 (8)

6.1总结 (8)

6.2展望 (8)

参考文献 (9)

致谢 (10)

自动报靶系统的设计

摘要

针对于军事射击的项目特点，起于数字图像的处理、识别技术，给出了自动报靶系统的设计方案和实现的算法。这个系统通过了对图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定，去实现自动报靶、数据管理（包括统计、记录、分析）等功能。

关键字

图像处理；系统设计；图像采集；自动报靶

Design of automatic target scoring system

Abstract

According to the characteristic of the military rifler,a scheme of automatic target-scoring system is presented in this paper,based on digital image processing and recognition technology.This system can realize the function of automatic target-scoring and date management(statistics,record,analysis)etc,by image gathering,image process,and bullet-spot’s recognition and scoring.

Key word

Automatic Target-scoring;Image Process;System Design

1引言

传统的报靶主要依靠是人工实现，存在的精确度不高、安全隐患比较大以及人力资源分配的不足。现在的市场上一些关于自动报靶的产品中应该普遍成本高、系统比较复杂，并且占用场地等一些缺陷。就目前来说，弹丸中靶的坐标测量普遍都采用弹丸穿过实心靶留下弹痕，射击者使用望远镜或借助于闭环电视系统估算出每一弹丸的中靶坐标。这设计的自动报靶系统是一种对着靶位置进行自动测量的系统，采用确定在光学经纬仪上的CCD期间作为探测元件，弹丸经有效靶面才在CCD上面成像，经过视频放大、ADC转换、数据处理等送入微机，通过正交汇的原理可计算得出弹丸着靶的精确位置坐标。这种测量方法效率很低，测量精确度差。

1.1自动报靶在国内的研究

自动报靶是跟随着现在的科学技术的进步发展起来的很新型报靶技术。目前，我国军中的设计训练器材的性能情况还很落后，大多数都是人工报靶，只有少数是自动报靶系统。其中原因有二点：第一是自动报靶系统的科技含量高，成本相对较高；二是少数模拟训练系统，只能去自己模拟训练，不能进行实弹射击，训练的质量还难以保证，因为这个，射击训练器材重心放在真正使用的自动报靶系统的研发上。二是目前国内的自动报靶系统技术还不够成熟，系统环境的适应性差、性能单一，不能满足部队训练需求；为适应科技强军的需求，国内有许多企业对这进行研究，相继开发出多类射击自动报靶系统。这此产品按其功能的实现可以分为：声电定位自动报靶系统、半导体电子靶系统、基于图像处理技术的报靶系统。

1.2基于图像处理技术自动报靶系统

根据图像处理技术的迅速发展壮大和计算机运算速率的不断提升，数字图像处理技术，尤其是图像识别技术已经在诸多领域中得到了相当之广泛的应用。例如，汽车自动驾驶系统、人脸识别、指纹识别与匹配系统等都是图像识别技术在现实生活中的典型应用。“基于图像处理技术的自动报靶技术”就是这样一个包括了图像采集、图像识别和数据处理的典型系统。自动报靶都是采取图像处理有关技术来进行实现，这个产品是根据计算机图像的识别的处理为基本。在实弹进行射击过程中，它是通过摄像头对常规标准靶图像进行采集，根据采集来的靶图像的变换和特点，通过计算机图像识别技术

来确定出靶图像的真实弹点，然后利用判定弹点再靶中的具体位置来确定弹点的中环位数。对于不同的靶位上的每一次射击都采用完全相同的算法、规则和精确度来进行对比、比人工报靶更客观，更公正，有非常高的可用性。使用这样一种自动报靶系统就好比是使用了一个“电子烟”，它会替代报靶人员的眼睛，在实弹射击的过程当中不间断的对靶面进行精确地测量。

1.3研究的意义

自动报靶系统不只是在提高射击效率、节省人力和避免报靶时的人员安全隐患的同时，并且能自动进行统计并且显示出射击成绩，确保射击成绩的真实性，实现迅速、准确的落点报告。图像处理类在成本上基本只需要摄像头和计算机，而且伴随着图像处理新技术。随着新方法的连续提出，有一种声电定位报靶和半导体电子报靶这两类产品在技术上的不足制约了它们在部队中作为平时训练使用的普遍性，所以研究低成本，精度高和适应能力强的自动报靶系统成为部队所追求的产品，在报靶精度和适应性上也将逐渐满足军队要求，所以研究基于图像处理的军用报靶系统对于部队现代化具有推进作用，在部队的应用中具有极其广阔的前景。

2传感器物理特性分析

报靶系统是由传感器（特制的头靶、胸靶、胸环靶、身靶）进行数据采集、精确检测到击中靶子的信号是成功自动报靶的关键，这个系统的报靶传感器使用一种特制的靶子，它的双面各有一层导电橡胶体或其他导电的软质材料，反面的导电橡胶接连地线，正面的一层橡胶按胸环靶样式用绝缘材料割成不同的环位和方位区域，而且在不同的区域分别引出信号线。当子弹通过靶子的瞬间，靶子双面的导电橡胶层接通，此刻在