[发明专利]一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法

说明书

本发明公开一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法，属于靶面识别技术领域。所述基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法包括：将摄像机的摄像头正对方形胸环靶靶面，使方形胸环靶的四个顶角完全落在摄像机画面中；输入摄像机画面中的图像，并对图像进行预处理；提取摄像机画面中的有效像素点；根据有效像素点，利用霍夫变换检测直线；求出直线交点，得到方形胸环靶顶角坐标，完成标定。本发明提供的一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法，能够实时地识别当前靶面的具体位置，即便靶面发生晃动也能够准确识别，无需固定靶面，降低了靶场的布置难度，提高了靶面识别精度，一定程度上提高了总体的报靶精度。

技术领域

本发明涉及靶面识别技术领域，特别涉及一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法。

背景技术

在基于图像处理的自动报靶技术发展过程中，业内一直将如何更精确的定位弹孔作为研究与发展方向，而忽略了对靶面位置定位的重视，事实上，定位弹孔后，如需计算准确的射击环数需要精确地靶面定位，否则，只提高弹孔的定位精度，而靶面定位精度不高，则会导致最终计算的弹孔相对位置依旧有偏差，从而影响成绩计算。与此同时在计算机视觉的学术领域如何快速的在画面中识别特殊形状并精确定位一直是热门的研究课题。

在基于图像处理的自动报靶方案中，靶面的标定与识别是首要解决的问题。在传统的方案中，采用固定靶面和摄像机的方式，使靶面和摄像机的相对位置始终固定来规避靶面识别的问题；或采用人工在画面中选定的方法。这两种方式都存在一定缺陷：固定靶面和摄像机相对位置的方法理想化的架设靶面和摄像机完全不会移动，但是在更换靶纸时不可避免地会导致位置发生细微的变化，影响报靶精度。同理，通过人工选定的方式，也会出现靶面受到子弹冲击后靶面发生晃动的情况，进而影响报靶精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法，以解决现有的自动报靶技术中，靶面在更换靶纸和子弹冲击前后都会产生位置的相对移动，影响报靶精度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于图像处理的方形胸环靶靶面识别方法，包括以下步骤：

将摄像机的摄像头正对方形胸环靶靶面，使方形胸环靶的四个顶角完全落在摄像机画面中；

输入摄像机画面中的图像，并对图像进行预处理；

提取摄像机画面中的有效像素点；

根据有效像素点，利用霍夫变换检测直线；

求出直线交点，得到方形胸环靶顶角坐标，完成标定。

可选的，所述摄像机画面中，方形胸环靶图像的边长大于画面尺寸的一半。

可选的，图像预处理包括对图像灰度化处理。

可选的，提取摄像机画面中的有效像素点包括以下步骤：

在摄像机画面中，将方形胸环靶图像中的每个像素点对应的无符号数相加，除以摄像机画面中所有像素点的无符号数之和，得到均值；

以均值为阈值对摄像机画面中的所有像素点作二值化处理，去除高于均值的点，得到有效像素点。

可选的，根据有效像素点，利用霍夫变换检测直线包括以下步骤：

初始化直线解析式的参数；

在摄像机坐标系中逐行逐列取摄像机画面中的有效像素点，根据霍夫变换r＝x·cosθ+y·sinθ算出在对应的θ下，每个像素点对应的r；

找出出现次数最多的(θ，r)，即得到索引到的对应的4条直线。

可选的，初始化直线解析式的参数，包括θ的离散化。

可选的，θ取值时，至少每隔1°取一条直线。