激光射击及报靶装置研究与设计

发布时间：2020-09-19 20:04

　　本文介绍了一款基于图像处理技术的激光射击及报靶装置,该装置使用激光束模拟实际弹道,安全高效,报靶结果准确可靠,可作为士兵日常训练的辅助方式,亦可作为学生体验射击的有效途径。为了解决图像类报靶系统精度较低、易受干扰的问题,本文在搭建激光射击报靶装置的同时,重点研究图像处理过程中靶面参数的精确获取与系统抗干扰性能的优化方法。论文的主要工作有:首先,介绍装置的搭建方法及硬件选型,包括激光发射装置和靶图采集装置。其次,探讨靶面图像预处理的过程,对图像色彩变换、胸环区域分割、图像去噪等方法进行研究:研究复杂光线条件下靶面图像的分割方法,使用HSV色彩空间准确分割了胸环区域和脱靶区域;研究图像的去噪方法,采用高斯双边滤波,在保留环线细节的前提下,对靶面进行了有效去噪。然后,对靶面参数的获取方法进行研究,包括靶心、环线与光斑的定位:分析现有阈值分割、边缘检测等方法的不足,采用“基于局部均值差异的阈值分割算法”有效提取靶面环线信息;分析Hough圆检测方法的原理及缺陷,采用“基于距离直方图的同心圆检测算法”准确定位靶心与环线;分析现有光斑检测方法的原理,采用“基于最小距离迭代的光斑中心定位算法”准确定位光斑中心位置,并实验证明了该方法相比其他方法更加稳定。最后,对光斑检测中存在的主要干扰进行分析,提出解决多种干扰的有效方法,如使用形态学操作去除系统干扰,使用连通域分析法去除阴影、昆虫干扰等,并实验验证了这些方法的可行性。
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TJ5;TN249;TP391.41
【部分图文】：

金属,结构示意图,弹着点,板金属

各区域接出导线连入电源正极。当金属弹头时闭路信号传入数据采集系统，数据采集系的方位和环值[17]。而“金属断路类”报靶系板中埋入呈二维网状或环状分布的金属导线，采集装置根据断路导线编号判断弹着点位置在许多缺点：靶板结构相对复杂，制造费用精度很低，只能大致判断弹着点区域，无法板金属结构遭到破环，需频繁更换，且不可重。

声电,结构示意图

图 1.2 声电靶结构示意图电传感类报靶系统感类报靶系统，在靶面周围规律性的布置多个光电收发装置，使靶激光网格[20]。工作状态下，子弹穿过激光网格的瞬间，弹头遮挡部收器产生电平越变信号并传输至处理器（单片机、FPGA 或 PC 机光接收器编号，计算弹着点相应坐标。在该系统中，激光接收器反程简单快速，可大大减少漏报现象，适应于快速连续射击报靶。但难，且该系统抗干扰性较差，昆虫、落叶皆可触发误报[21]。

总体框架,激光,自动分析,系统总体结构

激光射击及报靶装置总体框架图

【参考文献】