孙海波

（南京模拟技术研究所，江苏 南京 210016）

0 引言

目前实弹射击训练过程中，常采用人工报靶的方式，这种方式存在繁琐、危险且效率低下等缺点，本系统研制一种基于机器视觉技术的实弹报靶系统，可以实现自动报靶功能，训练人员实弹射击时可以实时显示弹点位置和成绩等信息，极大的提高训练效率[1]。

1 系统设计

基于机器视觉技术的实弹报靶系统由靶标组件、视频图像采集组件、图像处理组件、显示组件、通讯组件组成。报靶系统中摄像头采集靶纸图像，图像处理组件识别靶型区域和弹着点位置信息，然后在射手端实时显示弹点位置和射击成绩。

2 算法原理

实弹报靶的关键是将靶面图像中弹着点提取出来，这就涉及到机器视觉的有关理论和技术[2]。在实际应用中，系统获取的原始图像不是完美的，例如系统获取的原始图像，由于噪声、光照等原因，图像的质量不高，所以需要进行处理，以有利于提取目标信息。实弹识别定位算法流程如图1所示。

图1 算法流程图

算法流程包括两部分：靶型识别定位和弹点识别定位。靶型识别定位算法：将靶面彩色图进行颜色空间转换，利用自适应阈值分割方法将图像二值化，提取靶型区域，然后求取靶型区域最小外接矩形，获取靶型位置信息。弹点识别定位算法：首先根据靶型区域信息，对图像进行剪裁，采用帧差算法，获取弹着点区域，计算弹点位置信息。

2.1 靶型识别定位算法

当靶面图像上灰度分布不均匀时，靶型的定位会受到比较大的影响，将原有的颜色空间RGB转换到HSV空间，H（色度）S（饱和度）V（明度），选取S通道靶型区域亮度较高有增强作用，可解决照度不均匀问题，如图2所示。……