无人驾驶靶车的远程自动报靶系统设计与实现

发布时间：2023-03-10 23:53

　　本文论述了远程自动报靶的背景意义以及国内外现状。整理介绍了自动报靶的分类,比较了各类技术的优缺点,最终采用了图像处理技术,并引入LabVIEW的NI-VISION。论文设计了自动报靶系统的硬件和基于NI-VISION图像处理的软件,并通过实弹射击试验进行了系统功能验证。硬件设计部分实现了主控、从控、指令通信、图像通信、靶车驱动及靶面设计。主控采用X86工控机,从控设计了以ARM Cortex-M3为核心处理器。预设了USART串口通信端口,输入输出端口。指令通信基于主从机的串口通信,采用1W功率的433MHz无线收发模块,通信协议采用工业modbus。图像通信基于局域网无线网桥,5.8GHz大功率无线AP,在5公里范围内建立WIFI覆盖。靶车驱动部分是为无人靶车设计的,仅为硬件预留,不作为本论文重点。靶面采用6米×6米方形靶,并在靶面设有已知坐标点。软件设计部分,采用基于NI-VISION图像处理技术,实现了靶面图像的获取、几何校正、弹点提取、靶心提取、位置测算。图像获取基于无线网桥与监控摄像头,通过5.8GHz信道传至X86工控机。几何校正通过预知坐标的透视失真测试图,验证了设计的几...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容和结构安排
第二章 远程自动报靶系统的原理与技术基础
    2.1 自动报靶系统分类
        2.1.1 基于图像处理法
        2.1.2 基于光电法
        2.1.3 基于声电法
        2.1.4 基于双层电极短路法
    2.2 选择基于图像处理技术完成远程自动报靶
    2.3 基于虚拟仪器的软件环境
第三章 系统总体设计
    3.1 系统架构
    3.2 系统组成
    3.3 小结
第四章 报靶系统的硬件设计
    4.1 主控制决策单元
    4.2 从控制决策单元
        4.2.1 控制单元概述
        4.2.2 处理器
        4.2.3 电源
    4.3 指令通信
        4.3.1 指令概述
        4.3.2 主机基于NI-VISA的通信编程
        4.3.3 从机MCU基于UART的无线通信设计
    4.4 图像通信
    4.5 驱动单元
    4.6 靶板设计
第五章 基于NI-VISION图像处理的自动报靶技术
    5.1 自动报靶程序流程
    5.2 图像获取
    5.3 几何校正及软件实现
        5.3.1 图像失真分类和产生原因
        5.3.2 靶板图像校正
    5.4 弹点提取识别及软件实现
    5.5 弹孔坐标测算
    5.6 靶心十字识别
        5.6.1 颜色相似性度量分析
        5.6.2 图像失真分类和产生原因
        5.6.3 形态学处理
        5.6.4 子程序设计实现
    5.7 靶面黄框识别
    5.8 靶面十字中心坐标识别
    5.9 靶心黄框间距识别
    5.10 弹孔至靶心的距离换算
    5.11 钢靶与木靶识别
    5.12 自动处理软件流程
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 论文不足与后续工作
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3758797