实弹射击自动报靶系统方案

基于LabVIEW的激光模拟射击自动报靶系统研究简介激光模拟射击自动报靶系统是一个功能强大的训练设备，可以用于远程训练和游戏娱乐等各种场合。

本文将介绍基于LabVIEW的激光模拟射击自动报靶系统，包括系统的设计和实现。

系统设计该系统由激光系统、图像处理系统和报靶系统组成。

激光系统激光系统主要用于模拟枪击，在系统中，我们使用一支激光笔作为枪支，激光笔可以在空气中发射明亮的激光束。

为了使得激光可以被系统检测到，我们需要在激光笔上安装一个反光板，并且在笔的后面安装一个光电二极管用于检测激光的反射。

图像处理系统图像处理系统是整个系统的核心部件，它可以实时检测激光的位置和靶标的位置，并计算出弹道的偏差。

图像处理系统使用计算机视觉技术，通过摄像头对靶标进行监测，当激光击中靶标时，计算机可以通过算法判断激光击中的位置，并将数据传送给报靶系统进行计分，并且根据被击中的位置和弹道偏差，调整反光板的位置。

报靶系统报靶系统是整个系统的输出部件，它可以将激光击中的位置进行计分和显示，通过这种方式可以进行极真实的模拟射击训练。

系统实现硬件设计系统的硬件设计包括激光笔、反光板、光电二极管、摄像头、计算机等必要硬件组件，其中计算机是整个系统的核心部件，它运行着LabVIEW程序，对图像处理和报靶系统进行控制。

软件设计系统的软件设计基于LabVIEW进行，主要分为三部分：图像处理程序图像处理程序是整个系统的核心部件，它可以对靶标进行实时检测，并计算激光的位置和弹道偏差，主要代码如下所示：``` LabVIEW // 图像处理程序 void ImageProcessing() { while(!stop) { // 获取摄像头图像 Mat image; cap >> image;// 转换为灰度图像cvtColor(image, grayImage, COLOR_BGR2GRAY);// 进行边缘检测，并进行霍夫变换Canny(grayImage, edge, 50, 200, 3);vector<Vec2f> lines;HoughLines(edge, lines, 1, CV_PI / 180, 50, 0, 0);bool flag = false;double minDist = 99999999;Point2f minimumPoint;// 判断是否检测到激光for (size_t i = 0; i < lines.size(); i++){float rho = lines[i][0], theta = lines[i][1];Point pt1, pt2;double a = cos(theta), b = sin(theta);double x0 = a * rho, y0 = b * rho;pt1.x = cvRound(x0 + 1000 * (-b));pt1.y = cvRound(y0 + 1000 * (a));pt2.x = cvRound(x0 - 1000 * (-b));pt2.y = cvRound(y0 - 1000 * (a));double dist = getDistance(pt1, pt2);if (dist < 20 && dist < minDist){flag = true;minDist = dist;minimumPoint = Point2f(pt1.x, pt1.y);}}// 如果检测到了激光就进行处理if (flag){// 计算反光板的位置double pos = (minimumPoint.x - getWidth() / 2) / getPixelPerDeg ree();// 发送反光板位置信息给控制程序SendData(\。

一种基于图像处理技术的自动报靶方案
陆祥翠;付慧生
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2009(000)007
【摘要】为了满足射击运动的发展和射击水平的提高,克服人工报靶存在的诸多缺陷,提出了一种基于图像处理技术的自动报靶方案,首先,采集靶面图像,并转换成灰度位图,其次,对灰度位图进行滤波,最后,通过相关图像处理,自动识别环线、靶心和弹孔,并计算环值.研究表明,该方案的自动报靶结果平均误差不超过0.1环.
【总页数】2页(P469,479)
【作者】陆祥翠;付慧生
【作者单位】中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008;徐州建筑职业技术学院电子信息工程系,江苏,徐州,221116;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221008
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于图像处理技术的自动报靶系统设计和实现 [J], 张伟;高航
2.一种基于图像处理技术的高原鼠兔识别方案 [J], 陈海燕;曹明华;王惠琴;胡家琪
3.一种基于图像处理技术的自动报靶系统设计 [J], 张晓锟;林嘉宇
4.基于图像处理技术的自动报靶系统设计 [J], 钱学成;李红
5.一种基于图像处理技术的高分辨率图像空间图谱处理技术方法 [J], 廖玉斌; 苏运超
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一种基于图像处理技术的自动报靶系统设计张晓锟;林嘉宇【摘要】针对军事射击项目的特点,基于数字图像处理和识别技术,给出了一种自动报靶系统的设计方案和实现算法.该系统通过图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定,可以实现自动报靶和数据管理(统计、记录、分析)等功能.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】5页(P101-104,107)【关键词】自动报靶;图像处理;系统设计【作者】张晓锟;林嘉宇【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙,410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TP391.411 引言当前，部队射击科目训练中，大量采用的是传统的人工报靶方式，这种方式具有工作量大、效率低，且安全性差的弊端，已不能满足当前部队训练的要求［1］。

随着科学技术的巨大进步，国内有许多单位对此进行研究，相继开发出多类射击自动报靶系统。

这些自动报靶产品按其功能的实现方式可以分以下几种类型［2］:双层电极短路采样系统、声电定位自动报靶系统、光电电子靶系统、基于图像处理技术的自动报靶系统。

而基于图像处理的自动报靶系统具有简捷方便、低成本、测量精度较高等优点。

数字图像处理技术主要包括图像数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像分割、图像分析、图像压缩、图像重建等［3］。

近年来，随着图像处理技术的飞速发展和计算机运算速度的不断提高，图像处理技术已经被广泛应用于科学研究、工农业生产、军事技术、政府部门、医疗卫生等诸多领域。

例如，车牌识别、汽车自动驾驶系统、人脸识别、指纹识别与匹配系统等都是图像处理技术在实际中的典型应用。

为此，本文着眼于部队实际需求，重点结合图像处理技术，设计出了一种自动报靶系统。

该系统不仅能够提高射击效率、节省人力、避免报靶时的人员伤亡，且能实现自动报靶、成绩统计等功能，从而确保射击成绩的真实可靠，实现快速。

基于嵌入式智能报靶系统的设计摘要：在我军的的军事训练当中，最基本的训练就是射击训练，良好的射击成绩是对一名战士的基本要求，目前我军无论是基层还是院校射击训练主要采用人工报靶的方式，这种传统的报靶方式不仅效率低下、存在安全隐患，而且在训练考核中存在一定的不公平性，不符合我军的训练原则。

因此研发一种高效率、高精度，并且安全性强的自动报靶系统迫在眉睫。

这不仅能够推动科技化军事的发展，而且在体育射击运动中的应用前景也是十分可观的。

为了解决人工报靶的一系列问题，本文提出了一种基于嵌入式的激光光幕自动报靶系统的设计方案，并设计出了实物模型。

该系统由激光发射器和激光接收器构成激光网络进行弹丸信号检测，以STM32为核心的信号处理电路对检测信号进处理，得到弹着点的坐标信息并通过无线通信的方式上传至上位机显示并记录成绩。

该系统成本低、精度高、安全可靠，具有一定发展前景。

关键词：嵌入式，自动报靶，STM32，激光器，弹孔识别，激光幕1 靶面的设计原理靶面结构如图1所示，实心方块一侧表示激光发射器，对面表示激光接收器，实线表示激光光束，靶面就形成了一对一对的激光发射、接收对，将靶面按照一定的间隔分为等距的网格，形成一道光幕。

当子弹穿过由激光束构成的靶面时，将遮断相应数目的激光束，被遮断的激光束对应一端的探测器将会输出电脉冲信号，主控制器根据探测器的信号变化得到相应的信息，从而计算出弹着点的坐标[1]。

图1 下位机系统实物图2 系统的整体设计思路随着高速处理器、嵌入式操作系统为核心的信息处理系统和无线传输系统的应用日益广泛，自动报靶系统逐渐出现在日常的军事训练与体育竞技之中。

现如今利用PC机作为电子控制终端的应用技术己经成为未来科技发展的一大趋势[1]。

本文针对工业活动和人们日常生活中常用的PC机，介绍了一种利用PC上位机来控制的新型光电自动报靶系统。

通过STM32作为自动报靶系统的主控制器驱动靶机的检测模块工作，从而获得上靶信息。