基于图像处理技术的自动报靶系统的研究
发布时间：2021-10-26 20:06
基于图像处理技术的自动报靶系统应是集成了靶面自动识别、实时语音播报、训练数据分析、训练枪械校正等功能于一身的综合系统。以科技手段改变传统训练模式,提高训练效率,真正意义的将“科技练兵”带入军营。系统借助图像识别、信息管理等技术,识别射击靶面图像,统计分析射击训练数据。以图像处理代替人工读靶,简化训练流程的同时,保证了靶场人员安全。而且实时报靶功能改变了传统的训练模式,可以让受训人员及时有效的调整射击动作,提高训练质量。对训练数据全面统计,可依照预设分析策略,为管理人员计划决策提供有力的数据支持。针对射击靶面图像由采集设备位置造成的透视畸变,参照透视方程,提出一种透视校正算法。本文提出的透视校正算法可以根据图像中靶面边缘提取出透视畸变的特征信息,从而计算出映射矩阵,对产生透视畸变的靶面图像加以校正,校正后图像中特征信息明显,适合继续处理。针对射击靶面图像中图形几何特征及不同区域间的连通特性,采用图像分割、区域标定等方法,提取出图像中靶心坐标、环线半径等特征信息,在计算环线半径时,考虑到环线的同心圆特性,剔除了计算时的冗余过程,减少了计算量。考虑到系统所处环境,靶图像受光线影响变化较大,不...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２系统框图??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｈａｒｔ??
要包括三个方面，一是环境因素对感光元器件的影??响，使图像信息产生噪声；二是图像采集时的拍摄角度，使目标图像产生畸变；??三是由光线强弱，使图像产生明暗变化，以致特征区域变得难以分割。这些问??题都是不可避免的，需在图像的预处理阶段予以解决。针对问题提出以下解决??办法，一是对图像进行滤波处理，滤除图像中的噪点，二是寻找目标图像的畸??变特征，进行还原校正，三是找出一种受光线变化小的分割方式，实现对图像??的区域分割。保障图像的后续处理在正确的前提下进行。射击靶图像预处理过??程如图２－１。??图?：边?｜透视?畸?阈??像?缘?畸变?变?值??滤检特征校－＋分??波?；测?｜提取?正?割??１．?ｉ?丨?丨?Ｉ?ｉ?！－?Ｊ?Ｉ??图２－１射击靶图像预处理过程??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｏｆ?ｓｈｏｏｔｉｎｇ?ｔａｒｇｅｔ?ｉｍａｇｅ??２．１图像滤波??噪点是指感光元件将光线作为接收信号，构建图像过程中产生的粗糙部分，??是图像中不该出现的失真像素，通常被认为是一种电子干扰。在图像处理中多??采用滤波的方式滤除图像中的噪点，这是图像预处理中非常中要的一个步骤，??如果图像的噪点较多，势必会影响射击靶图像的有效识别。本文涉及到的靶图??像中的噪点，主要来自于环境温湿度对成像电子元件电气特性的影响，在图像??中表现为一种类似脉冲干扰或椒盐噪声的形式。中值滤波对于处理此类噪点有??着不可比拟的优势。??中值滤波是图像处理中一种常用的滤波手段，通过对处于滤波窗体内的所??－８?－??
值序列，凡为该序列中所对应像素灰度值的中值，用所ＪＫ，来替换原来待处理像??素点的灰度值，用此滤波窗口遍历整幅图像，即完成数字图像的滤波。在操作??过程中，窗口大小的选择对中值滤波速度、质量有直接影响，所以要综合考虑??处理速度、图像特征和识别效果要求来确定窗口大小，常见的有３＊３，?５＊５，?７＊７??几种中值滤波器进行中值滤波处理。??中值滤波可以消除孤立于数字图像中的噪点，其滤波效果受噪点分布度与??滤波窗口形态匹配度的影响，其统计均化的思想，简单有效的实现了图像去噪，??图２－２是靶面图像的中值滤波的前后效果图。??：：雜“二??■■??图２－２靶图像中值滤波前后的效果图??Ｆｉｇ．２－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｏｏｔｉｎｇ?ｔａｒｇｅｔ?ｉｍａｇｅ?ａｆｔｅｒ?ｍｅｄｉａｎ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ??－９－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]个人信息管理工具的发展研究[J]. 唐先富,陈淑娟. 现代情报. 2013(08)
[2]“短平快”射击训练模式探究[J]. 白光辉. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]基于改进Hough变换和透视变换的透视图像矫正[J]. 代勤,王延杰,韩广良. 液晶与显示. 2012(04)
[4]插值法在图像几何失真校正中的应用[J]. 姜琴. 郧阳师范高等专科学校学报. 2011(03)
[5]基于声定位的自动报靶系统的研究与设计[J]. 郭昌建,吴晓琴,张林. 合肥学院学报(自然科学版). 2011(02)
[6]基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法[J]. 王倩. 计算机应用. 2011(04)
[7]投影图像畸变的一种校正方法[J]. 王健,陈文艺,王波,陈瑞. 西安邮电学院学报. 2011(01)
[8]一种提取目标图像最小外接矩形的快速算法[J]. 卢蓉,范勇,陈念年,王俊波. 计算机工程. 2010(21)
[9]基于颜色相似性度量的弹孔识别方法[J]. 葛启东,余仲秋. 计算机应用. 2010(08)
[10]最小误差阈值分割法的改进算法[J]. 朱齐丹,荆丽秋,毕荣生,吴叶斌. 光电工程. 2010(07)
硕士论文
[1]基于图像处理技术的自动报靶系统[D]. 谢小亮.重庆大学 2012
[2]基于ARM-Linux机器视觉的军用自动报靶系统的研究[D]. 谢殿强.山东大学 2009
[3]基于机器视觉的自动报靶系统应用研究[D]. 王浩华.大连交通大学 2008
[4]激波报靶原理、算法及信号处理方法研究[D]. 张江涛.河北科技大学 2007
[5]基于图像处理的军用自动报靶系统弹孔识别[D]. 袁莉茹.重庆大学 2006
[6]军用自动报靶系统中图像识别技术的研究[D]. 崔春雷.大连海事大学 2004
本文编号：3460124
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２系统框图??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｈａｒｔ??
要包括三个方面，一是环境因素对感光元器件的影??响，使图像信息产生噪声；二是图像采集时的拍摄角度，使目标图像产生畸变；??三是由光线强弱，使图像产生明暗变化，以致特征区域变得难以分割。这些问??题都是不可避免的，需在图像的预处理阶段予以解决。针对问题提出以下解决??办法，一是对图像进行滤波处理，滤除图像中的噪点，二是寻找目标图像的畸??变特征，进行还原校正，三是找出一种受光线变化小的分割方式，实现对图像??的区域分割。保障图像的后续处理在正确的前提下进行。射击靶图像预处理过??程如图２－１。??图?：边?｜透视?畸?阈??像?缘?畸变?变?值??滤检特征校－＋分??波?；测?｜提取?正?割??１．?ｉ?丨?丨?Ｉ?ｉ?！－?Ｊ?Ｉ??图２－１射击靶图像预处理过程??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｏｆ?ｓｈｏｏｔｉｎｇ?ｔａｒｇｅｔ?ｉｍａｇｅ??２．１图像滤波??噪点是指感光元件将光线作为接收信号，构建图像过程中产生的粗糙部分，??是图像中不该出现的失真像素，通常被认为是一种电子干扰。在图像处理中多??采用滤波的方式滤除图像中的噪点，这是图像预处理中非常中要的一个步骤，??如果图像的噪点较多，势必会影响射击靶图像的有效识别。本文涉及到的靶图??像中的噪点，主要来自于环境温湿度对成像电子元件电气特性的影响，在图像??中表现为一种类似脉冲干扰或椒盐噪声的形式。中值滤波对于处理此类噪点有??着不可比拟的优势。??中值滤波是图像处理中一种常用的滤波手段，通过对处于滤波窗体内的所??－８?－??
值序列，凡为该序列中所对应像素灰度值的中值，用所ＪＫ，来替换原来待处理像??素点的灰度值，用此滤波窗口遍历整幅图像，即完成数字图像的滤波。在操作??过程中，窗口大小的选择对中值滤波速度、质量有直接影响，所以要综合考虑??处理速度、图像特征和识别效果要求来确定窗口大小，常见的有３＊３，?５＊５，?７＊７??几种中值滤波器进行中值滤波处理。??中值滤波可以消除孤立于数字图像中的噪点，其滤波效果受噪点分布度与??滤波窗口形态匹配度的影响，其统计均化的思想，简单有效的实现了图像去噪，??图２－２是靶面图像的中值滤波的前后效果图。??：：雜“二??■■??图２－２靶图像中值滤波前后的效果图??Ｆｉｇ．２－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｏｏｔｉｎｇ?ｔａｒｇｅｔ?ｉｍａｇｅ?ａｆｔｅｒ?ｍｅｄｉａｎ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ??－９－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]个人信息管理工具的发展研究[J]. 唐先富,陈淑娟. 现代情报. 2013(08)
[2]“短平快”射击训练模式探究[J]. 白光辉. 中国人民公安大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]基于改进Hough变换和透视变换的透视图像矫正[J]. 代勤,王延杰,韩广良. 液晶与显示. 2012(04)
[4]插值法在图像几何失真校正中的应用[J]. 姜琴. 郧阳师范高等专科学校学报. 2011(03)
[5]基于声定位的自动报靶系统的研究与设计[J]. 郭昌建,吴晓琴,张林. 合肥学院学报(自然科学版). 2011(02)
[6]基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法[J]. 王倩. 计算机应用. 2011(04)
[7]投影图像畸变的一种校正方法[J]. 王健,陈文艺,王波,陈瑞. 西安邮电学院学报. 2011(01)
[8]一种提取目标图像最小外接矩形的快速算法[J]. 卢蓉,范勇,陈念年,王俊波. 计算机工程. 2010(21)
[9]基于颜色相似性度量的弹孔识别方法[J]. 葛启东,余仲秋. 计算机应用. 2010(08)
[10]最小误差阈值分割法的改进算法[J]. 朱齐丹,荆丽秋,毕荣生,吴叶斌. 光电工程. 2010(07)
硕士论文
[1]基于图像处理技术的自动报靶系统[D]. 谢小亮.重庆大学 2012
[2]基于ARM-Linux机器视觉的军用自动报靶系统的研究[D]. 谢殿强.山东大学 2009
[3]基于机器视觉的自动报靶系统应用研究[D]. 王浩华.大连交通大学 2008
[4]激波报靶原理、算法及信号处理方法研究[D]. 张江涛.河北科技大学 2007
[5]基于图像处理的军用自动报靶系统弹孔识别[D]. 袁莉茹.重庆大学 2006
[6]军用自动报靶系统中图像识别技术的研究[D]. 崔春雷.大连海事大学 2004
本文编号：3460124
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