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军用自动报靶系统中图像识别技术的研究

崔春雷  
【摘要】:图像处理技术是利用计算机来处理、分析和理解视觉信息的一项技术。随着计算机科学技术的巨大进步,图像处理技术研究和应用的领域正在迅速的延伸。一些具有高鲁棒性的图像处理算法已经在消费类型的产品中得到应用。 作为一种新型自动报靶技术用于军事射击竞训项目中的基于计算机图像识别理论的军用自动报靶系统正是在这样的技术背景下发展起来的。本文结合实际研发工作,详细论述了军用自动报靶系统中各种图像识别功能的设计和实现过程。 该自动报靶系统从工作流程上可划分为系统初始化、靶图像预处理和靶图像识别三个阶段。核心功能采用以下几个图像处理技术来实现: 1.几何校正:对存在一定程度畸变的靶图像进行校正,以消除对弹点识别和环数识别精度产生的影响。 2.中值滤波:也叫图像平滑化。目的是消去靶图像中的噪声干扰,同时又能保持对象物图像的边缘。 3.图像减影:消除靶环线、数字等无用的背景信息,为使用固定阈值二值化靶图像后将弹点作为唯一对象物分割出来做准备。该原理简单高效是使本自动报靶系统能够发挥工作效能的技术核心。 4.图像阈值化:使用固定阈值将减影后靶图像二值化,能够简化弹点提取和识别算法。 5.弹点识别:根据模板匹配方法的基本原理,结合弹点的统计性质特征,采用改进的弹点特征向量匹配方法在二值靶图像中识别弹点和排除干扰点。其运算速度远远超过传统的模板匹配算法。 6.环值判定:将校正后的弹点圆心坐标和弹点最内侧点坐标映射到标准胸环靶环值区域中,通过两种算法获得弹点的真实环数。


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