[发明专利]一种野外用复杂光照下的实弹射击自动报靶系统及方法

摘要

一种野外用复杂光照下的实弹射击自动报靶系统及方法，所述系统由靶标子系统、典型环境光区域分割与机器视觉测量子系统、射击数据处理及结果输出子系统组成。本发明通过在野外环境下快速搭建简易射击试验平台，采用环境光图像质量分析方法自动选择弹着点区域分割算法的关键控制参数，并采用单目相机视觉测量原理实现对射击试验时弹着点坐标的自动解算及射击效果评估。本系统适用于多型火炮、坦克武器系统的射击试验，具有系统成本低廉、自动化程度高、评估准确度高等特点。

主权项

一种野外用复杂光照下的实弹射击自动报靶系统，其特征在于，所述系统由靶标子系统、典型环境光区域分割与机器视觉测量子系统、射击数据处理及结果输出子系统组成，其中：靶标子系统由标准木板靶和木板靶固定支架组成；所述标准木板靶作为射击靶标；木板靶固定支架将木板靶竖直固定；典型环境光区域分割与机器视觉测量子系统由监控相机、监控相机支架、便携式计算机、贴纸和卷尺组成；监控相机用于实时采集射击靶标图像并输出至便携式计算机；监控相机支架用于固定监控相机在空间中的位置；贴纸为多个，用于进行相机标定和射击坐标定位时的识别辅助标志点；每个贴纸为固定大小的矩形形状，卷尺用于测量贴纸的大小和多个贴纸张贴的距离；监控相机与便携式计算机进行通信连接；在便携式计算机中存储了典型环境光区域分割算法参数数据库，典型环境光区域分割算法参数数据库包括不同环境光下的图像质量评估参数及与之对应的图像分割算法控制参数；射击结果输出子系统用于输出射击结果，由远程计算机、液晶显示器和扬声器组成；远程计算机与液晶显示器、扬声器相连接；便携式计算机通过有线网络与远程计算机相连接；在实弹射击时，便携式计算机接收监控相机输出的实时靶标图像，并根据实时靶标图像的非弹着点区域计算被测环境光图像质量评估参数，根据被测环境光图像质量评估参数查找典型环境光区域分割算法参数数据库获得与被测环境光图像质量评估参数对应的图像分割算法控制参数，最后根据获得的图像分割算法控制参数解算每个弹着点坐标；便携式计算机根据多次射击的弹着点坐标计算坐标均值和方差，并将计算的弹着点坐标、坐标均值、方差以及靶标图像发送至射击结果输出子系统的远程计算机；图像质量评估参数包括亮度、对比度、噪声级和模糊度；根据被测环境光图像质量评估参数查找典型环境光区域分割算法参数数据库获得与被测环境光图像质量评估参数对应的图像分割算法控制参数的方法如下：根据公式计算被测环境光图像质量评估参数与典型环境光区域分割算法参数数据库中每幅选定靶标图像的环境光图像质量评估参数的距离DisE，其中，xi，i＝1、2、3、4，分别代表实时靶标图像非弹着点区域的亮度、对比度、噪声级和模糊度；yi，i＝1、2、3、4，分别代表典型环境光区域分割算法参数数据库中的每幅选定靶标图像的亮度、对比度、噪声级和模糊度；找到最短的距离DisE所对应的数据库中的图像分割算法控制参数作为与被测环境光图像质量评估参数对应的图像分割算法控制参数。