随着世界军事的快速发展,我军的现代化建设必须加快步伐,努力提高我军的综合战斗力,这是形势使然。也正是在这样的大背景下,研究开发一套适用于我军坦克实弹训练的自动检靶系统是很有必要的,以改善过去人力保障效率低、训练效率低、参训率低、测评成绩水分多的现状,可解决实弹训练时安全保障难、组织指挥难、观摩教学难等难题。 本文运用图像处理技术来探讨解决坦克靶场自动检靶的问题,以智能检靶取代传统的人工检靶,提高我军装甲兵的实战作战能力。 自动检靶的实质就是弹孔图像的识别,目的是研制一个自动处理弹孔信息的机器视觉系统代替传统的人工,完成分类和辨识任务。本文运用数据图像处理的有关机理,使用Vc++可视化编程技术和Matlab数学应用软件,应用到数据库、图像采集设备、传输设备、传感器以及控制理论,通过软、硬件的结合来完成系统开发。本文先是简要地对靶场自动化系统的整体结构、各系统间的逻辑关系和主要机理作了说明介绍,重点对弹孔图像自动处理和自动识别作了研究。 本文使用数码相机、传感器完成对目标靶图像的采集,运用有线传输形式将图像信号传输到图像处理中心。再经过一系列预处理手段:图像增强来恢复传输中造成的图像信息损失;采用阈值法对靶图与背景图像进行分割,以除去不必要的背景信息;运用矩的不变特性,对图像进行规一化,消除图像在采集、传输和处理中造成的失真。再判读预处理后图像的边缘信息,对边缘信息进行判断识别,得到命中弹孔图像的真实信息,再通过数模转换,转换成人眼可以认读的射手射击命中数目,送成绩评定系统,进行综合评定,得到射手的射击成绩,从而达到自动检靶的目的。 在对弹孔图像的判断识别中,本文主要针对弹孔图像的半径、周长、圆形度以及圆心坐标进行综合判读的。对处于非重叠和重叠位置关系的弹孔,分别采用匹配模式和统计模式给予辨识。为得到重叠弹孔的数目,提出了基于边缘点信息逐组求圆心坐标,统计弹孔数目的方法;为提高系统对目标的识别速度,又对逐组求圆心法作了改进,寻求到基于边缘信息代入法确定圆心数目的快速算法。 通过大量的实验验证表明:该系统无论对机枪还是炮弹弹孔识别的准确率都较高,尤其对机枪弹孔的识别率更准确,识别的速度也很快,能够达到坦克实弹射击训练的要求,可以在全军的坦克训练靶场推广使用,大大地方便了坦克实弹射击的组织实施,提高训练效率,克服了人工保障时种种不安全因素,对提高我军坦克实战作战能力有很大的帮助。