[发明专利]一种基于图像识别的弹点定位方法

说明书

为了解决现有技术中智能报靶系统耗材成本高、设备易损坏的缺陷，本发明提供一种基于图像识别的弹点定位方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.射击前选取子弹种类，与数据库中的弹孔模板对应；S2.通过图像采集装置采集靶纸图像，与数据库中存储的靶纸图像模板进行对比以识别靶纸；同时，根据靶纸模板确定靶纸图像中环数的数字模板；S3.采集图像处理装置中存储的连续图像，将每一帧图像均与前一帧图像进行单独对比，判断靶纸是否晃动，如果靶纸发生晃动，则开启新弹孔识别过程，产生新弹孔的位置信息；S4.将新弹孔的位置信息发送至服务器，由服务器将位置信息发送至显示机构，完成显示。本发明具有可靠性高，成本低的优点。

技术领域

本发明涉及智能报靶装置领域，具体地说是涉及一种图像逐帧比较的弹点定位方法。

背景技术

目前部队轻武器射击训练还多采用靶壕加机械升降靶的形式进行，整体情况较为落后，不论是昼间训练，还是夜间训练，都需要分组依次实施，100个人，10个靶位，就要分成10轮来打，打完1轮，记录1轮的成绩，重新处理靶纸，再打下一轮。粗略统计，记录成绩、处理靶纸的时间，要占到全部训练时间的70％以上，严重制约训练效率。夜间训练，还存在较大的安全风险。

自动报靶系统应用程度较低，主要应用于单一科目的训练，其存在的难点在于科技含量高，成本相对较高；市场上现存的自动报靶系统有双层电极短路采样系统、声电定位自动报靶系统、半导体电子靶系统、激光幕弹点定位系统、一种基于图像识别的射击自动报靶系统。

双层电极短路采样法：是在靶纸后面设置两层隔离的金属纸，借助子弹头导电的特性，就能实现瞬间信号检测。此种方式的缺陷在于着弹的实报率很低，手枪等圆弹头、短弹头等命中时均不能报靶，即使普通长弹头命中的实报率也较低，且不能连发射击(两次射击间隔在2秒以上)，没有总成绩的统计，着弹后报靶显示1秒钟后消失，不能保留显示。

声电定位自动报靶系统：是一种基于超音速弹丸激波所致声爆在掠过传声器阵列时声爆脉冲的时延数据和激波形态与传声器阵列之间的几何关系，构造出超声报靶定位的数学模型，将计算机数据采集与数值计算相结合的实时报靶定位系统。但此种方式的缺陷在于此技术通常用于较大目标的自动报靶系统，在室外野战实弹射击训练中应用较为合适。但该系统不能将现场射击弹孔留下以作查对。且这种新型系统的特点是成本奇高、系统复杂、调试困难，通常只能用在决赛中，而且需要专业人员现场调试指导。

半导体电子靶系统：分为光电传感式自动报靶系统和电极埋入式报靶系统。两者均是将靶划分为矩阵式的网格状。每个小网格对应着靶上的一个方形区域。每一组垂直方向和水平方向光电器件编号的组合，就是靶上对应点的坐标。网格越密集。弹点的分辨率就越高，报靶系统的成本也越高。使用中存在两个问题：一是在射击开始前要校准光电传感器装置和实际靶体互相对应的基准点；二是要防止枪弹对光电传感装置的物理损害。电极埋入式自动报靶系统与光电传感式报靶系统的原理类似，但其靶体在每次射击后就报废，这是造成成本高的主要原因，也限制了它在普通射击训练和竞赛上的应用。

激光幕弹点定位系统：在靶子四周安装有激光发射与接收设备，担心设备被子弹打中，又加装了防弹钢板进行防护，靶子做得比较笨重，同时还存在子弹打到防弹钢板上反弹的风险。

还有的，一种基于图像识别的射击自动报靶系统：该系统的原理是通过灰度对比来确定弹孔位置。该系统由摄像头、图像接收、数据缓存、DSP芯片、收发模块和显示终端组成，接收控制中心的指令控制图像采集，将图像结果发送至控制中心，控制中心内产生数据库，在数据库内完成人员设置、秩序排列和成绩管理。此种系统的缺陷在于：

采用图像灰度对比方式的图像分析方法比较单一：1.不能有效解决误判：例如飞虫落在靶纸上，会使得系统误认为弹孔，造成误判；2.没有解决胸环靶的智能判断，只解决了单一的环形靶，使得不能适应实际训练的需求；3、终端显示里面没有模拟图像数据的显示，使得训练结果不能进行直观有效的对比。

综上，现有的智能报靶系统耗材成本高、设备被击中后损坏以及抗干扰能力差等问题。