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基于图像技术的智能报靶系统设计

作　者: 张丽霞
导　师: 薄煜明；邹卫军
学　校: 南京理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 智能报靶图像识别曲线拟合图像差分
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 42次
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内容摘要

现今部队实战射击训练中,普遍采用人工报靶方式,即存在一定安全隐患,消耗了无谓的人力和时间,射手也无法根据射击情况进行实时调整。而以光电技术和图像技术为代表的报靶系统,具有安全性好、实时和高效的特点,正得到越来越广泛的应用。本文以野外实战环境下的部队射击用胸环靶为对象,研究了一种基于无线局域网技术和数字图像处理技术的智能报靶系统,研究内容包括系统总体设计以及针对靶环和弹孔识别等图像处理算法的设计实现。论文首先介绍了基于局域无线网技术的智能报靶系统的总体设计,给出了设计方案和系统总体结构图。论文围绕报靶系统的两个关键点即靶环识别和弹孔识别展开研究,首先提出了一种利用滑动窗口分割和二次曲线拟合来提取靶环线的方法,解决了自然条件下靶面环线的精确定位问题；接着利用连通域标记、隶属度判定和区域生长等算法逐次滤除虚假弹孔,最终实现对真实弹孔的提取和弹着点成绩判定。论文通过大量实战射击图片验证了算法的有效性。实验表明,论文构建的智能报靶系统总体设计和相关图像算法切实可行,系统运行稳定可靠,弹孔识别率目前已能达到95%。本系统弥补了人工判靶的不足,具有高效、快速和判靶精准等特点,能够很好的满足部队实战射击训练的需求,具有良好的应用前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题背景  7
  1.2 自动报靶系统研究现状  7-12
    1.2.1 双层电极短路采样法自动报靶系统  8-9
    1.2.2 声电定位自动报靶系统  9-10
    1.2.3 光电坐标定位自动报靶系统  10-11
    1.2.4 基于图像处理技术的自动报靶系统  11-12
  1.3 论文研究内容和组织结构  12-13
    1.3.1 论文研究内容  12
    1.3.2 论文组织结构  12-13
2 智能报靶系统总体设计  13-21
  2.1 设计要求  13
  2.2 总体设计  13-14
  2.3 硬件设计  14-19
    2.3.1 图像采集设备  15-17
    2.3.2 无线传输设备  17-18
    2.3.3 图像处理、输出设备  18-19
  2.4 系统软件设计  19-20
  2.5 小结  20-21
3 靶面图像预处理及靶面标定  21-43
  3.1 靶面成像分析  21-23
  3.2 图像滤波技术  23-27
    3.2.1 中值滤波  23-25
    3.2.2 形态学滤波  25-27
  3.3 图像的阈值分割及二值化  27-29
  3.4 靶面环值标定  29-42
    3.4.1 基准点的选取  29-30
    3.4.2 靶心检测  30-34
    3.4.3 曲线拟合  34-37
    3.4.4 边界跟踪  37-38
    3.4.5 各靶环线检测  38-41
    3.4.6 模板的建立  41-42
  3.5 小结  42-43
4 靶面弹孔提取和成绩判定  43-55
  4.1 弹孔检测  43-45
  4.2 差分图像的去噪和滤波  45-49
    4.2.1 八连通域的离散点滤波  45-46
    4.2.2 连通域标记  46-49
  4.3 弹孔识别  49-51
    4.3.1 隶属度分析  49-50
    4.3.2 自适应区域生长  50-51
  4.4 成绩判定  51-53
  4.5 人工复核  53-54
  4.6 小结  54-55
5 总结及展望  55-57
  5.1 总结  55
  5.2 展望  55-57
致谢  57-59
参考文献  59-63
附录  63

基于图像技术的智能报靶系统设计

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