激光模拟打靶系统设计及靶环图像处理技术研究

【摘要】：射击训练是日常军事训练中的重要训练项目之一，但目前的射击打靶训练仍以实弹为主，报靶方式多为人工，不仅成本高，而且可靠性、公正性和效率得不到保证。由于激光具有单色性、高方向性、高亮度、相干性等特点，使用激光子弹代替传统实弹进行射击训练已成为当前各国部队装备改进的发展趋势。本项目设计一种基于图像处理技术的激光模拟打靶训练系统，可用于实际的模拟训练。系统采用CCD摄像机拍摄靶面图像，通过图像采集卡将采集到的模拟图像转换成数字图像，存储于计算机中，经过图像预处理和图像识别与目标判断，得出射击成绩，即打中目标环数。本文主要工作是对视频图像采集系统和图像识别与目标判断算法进行研究。 详细介绍了视频图像采集系统的硬件组成及工作原理，利用CCD摄像机和图像采集卡采集目标表面图像，通过视频传输线送至PC机进行实时处理显示。重点介绍了图像识别与目标确定方法，包括目标环中心点的确定、环间距的计算、光斑中心点位置的确定以及目标环值的确定。然后根据设计的算法，用C++6.0编写了自动报靶系统程序和友好的用户管理界面，可实现实时显示报靶结果，个人信息及结果的查询、修改和打印。通过实验验证了设计的报靶系统算法，成功实现了自动报靶。该系统克服了人工报靶效率低、可靠性差、存在安全隐患等诸多缺点，大大提高了报靶效率激光射击器 原理，且成本低廉，具有良好的开发应用前景。