基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 20:06
基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)應(yīng)是集成了靶面自動(dòng)識(shí)別、實(shí)時(shí)語(yǔ)音播報(bào)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析、訓(xùn)練槍械校正等功能于一身的綜合系統(tǒng)。以科技手段改變傳統(tǒng)訓(xùn)練模式,提高訓(xùn)練效率,真正意義的將“科技練兵”帶入軍營(yíng)。系統(tǒng)借助圖像識(shí)別、信息管理等技術(shù),識(shí)別射擊靶面圖像,統(tǒng)計(jì)分析射擊訓(xùn)練數(shù)據(jù)。以圖像處理代替人工讀靶,簡(jiǎn)化訓(xùn)練流程的同時(shí),保證了靶場(chǎng)人員安全。而且實(shí)時(shí)報(bào)靶功能改變了傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式,可以讓受訓(xùn)人員及時(shí)有效的調(diào)整射擊動(dòng)作,提高訓(xùn)練質(zhì)量。對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)全面統(tǒng)計(jì),可依照預(yù)設(shè)分析策略,為管理人員計(jì)劃決策提供有力的數(shù)據(jù)支持。針對(duì)射擊靶面圖像由采集設(shè)備位置造成的透視畸變,參照透視方程,提出一種透視校正算法。本文提出的透視校正算法可以根據(jù)圖像中靶面邊緣提取出透視畸變的特征信息,從而計(jì)算出映射矩陣,對(duì)產(chǎn)生透視畸變的靶面圖像加以校正,校正后圖像中特征信息明顯,適合繼續(xù)處理。針對(duì)射擊靶面圖像中圖形幾何特征及不同區(qū)域間的連通特性,采用圖像分割、區(qū)域標(biāo)定等方法,提取出圖像中靶心坐標(biāo)、環(huán)線半徑等特征信息,在計(jì)算環(huán)線半徑時(shí),考慮到環(huán)線的同心圓特性,剔除了計(jì)算時(shí)的冗余過程,減少了計(jì)算量?紤]到系統(tǒng)所處環(huán)境,靶圖像受光線影響變化較大,不...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2系統(tǒng)框圖??Fig.?1?-2?System?chart??
要包括三個(gè)方面,一是環(huán)境因素對(duì)感光元器件的影??響,使圖像信息產(chǎn)生噪聲;二是圖像采集時(shí)的拍攝角度,使目標(biāo)圖像產(chǎn)生畸變;??三是由光線強(qiáng)弱,使圖像產(chǎn)生明暗變化,以致特征區(qū)域變得難以分割。這些問??題都是不可避免的,需在圖像的預(yù)處理階段予以解決。針對(duì)問題提出以下解決??辦法,一是對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理,濾除圖像中的噪點(diǎn),二是尋找目標(biāo)圖像的畸??變特征,進(jìn)行還原校正,三是找出一種受光線變化小的分割方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像??的區(qū)域分割。保障圖像的后續(xù)處理在正確的前提下進(jìn)行。射擊靶圖像預(yù)處理過??程如圖2-1。??圖?:邊?|透視?畸?閾??像?緣?畸變?變?值??濾檢特征校-+分??波?;測(cè)?|提取?正?割??1.?i?丨?丨?I?i?。?J?I??圖2-1射擊靶圖像預(yù)處理過程??Fig.2-1?The?pre-processing?of?shooting?target?image??2.1圖像濾波??噪點(diǎn)是指感光元件將光線作為接收信號(hào),構(gòu)建圖像過程中產(chǎn)生的粗糙部分,??是圖像中不該出現(xiàn)的失真像素,通常被認(rèn)為是一種電子干擾。在圖像處理中多??采用濾波的方式濾除圖像中的噪點(diǎn),這是圖像預(yù)處理中非常中要的一個(gè)步驟,??如果圖像的噪點(diǎn)較多,勢(shì)必會(huì)影響射擊靶圖像的有效識(shí)別。本文涉及到的靶圖??像中的噪點(diǎn),主要來自于環(huán)境溫濕度對(duì)成像電子元件電氣特性的影響,在圖像??中表現(xiàn)為一種類似脈沖干擾或椒鹽噪聲的形式。中值濾波對(duì)于處理此類噪點(diǎn)有??著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。??中值濾波是圖像處理中一種常用的濾波手段,通過對(duì)處于濾波窗體內(nèi)的所??-8?-??
值序列,凡為該序列中所對(duì)應(yīng)像素灰度值的中值,用所JK,來替換原來待處理像??素點(diǎn)的灰度值,用此濾波窗口遍歷整幅圖像,即完成數(shù)字圖像的濾波。在操作??過程中,窗口大小的選擇對(duì)中值濾波速度、質(zhì)量有直接影響,所以要綜合考慮??處理速度、圖像特征和識(shí)別效果要求來確定窗口大小,常見的有3*3,?5*5,?7*7??幾種中值濾波器進(jìn)行中值濾波處理。??中值濾波可以消除孤立于數(shù)字圖像中的噪點(diǎn),其濾波效果受噪點(diǎn)分布度與??濾波窗口形態(tài)匹配度的影響,其統(tǒng)計(jì)均化的思想,簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)了圖像去噪,??圖2-2是靶面圖像的中值濾波的前后效果圖。??::雜“二??■■??圖2-2靶圖像中值濾波前后的效果圖??Fig.2-2?Comparison?chart?of?the?shooting?target?image?after?median?filtering??-9-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]個(gè)人信息管理工具的發(fā)展研究[J]. 唐先富,陳淑娟. 現(xiàn)代情報(bào). 2013(08)
[2]“短平快”射擊訓(xùn)練模式探究[J]. 白光輝. 中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[3]基于改進(jìn)Hough變換和透視變換的透視圖像矯正[J]. 代勤,王延杰,韓廣良. 液晶與顯示. 2012(04)
[4]插值法在圖像幾何失真校正中的應(yīng)用[J]. 姜琴. 鄖陽(yáng)師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]基于聲定位的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 郭昌建,吳曉琴,張林. 合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]基于邊界梯度控制的最大熵閾值分割方法[J]. 王倩. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2011(04)
[7]投影圖像畸變的一種校正方法[J]. 王健,陳文藝,王波,陳瑞. 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]一種提取目標(biāo)圖像最小外接矩形的快速算法[J]. 盧蓉,范勇,陳念年,王俊波. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(21)
[9]基于顏色相似性度量的彈孔識(shí)別方法[J]. 葛啟東,余仲秋. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(08)
[10]最小誤差閾值分割法的改進(jìn)算法[J]. 朱齊丹,荊麗秋,畢榮生,吳葉斌. 光電工程. 2010(07)
碩士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)[D]. 謝小亮.重慶大學(xué) 2012
[2]基于ARM-Linux機(jī)器視覺的軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)的研究[D]. 謝殿強(qiáng).山東大學(xué) 2009
[3]基于機(jī)器視覺的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 王浩華.大連交通大學(xué) 2008
[4]激波報(bào)靶原理、算法及信號(hào)處理方法研究[D]. 張江濤.河北科技大學(xué) 2007
[5]基于圖像處理的軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)彈孔識(shí)別[D]. 袁莉茹.重慶大學(xué) 2006
[6]軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)中圖像識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 崔春雷.大連海事大學(xué) 2004
本文編號(hào):3460124
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2系統(tǒng)框圖??Fig.?1?-2?System?chart??
要包括三個(gè)方面,一是環(huán)境因素對(duì)感光元器件的影??響,使圖像信息產(chǎn)生噪聲;二是圖像采集時(shí)的拍攝角度,使目標(biāo)圖像產(chǎn)生畸變;??三是由光線強(qiáng)弱,使圖像產(chǎn)生明暗變化,以致特征區(qū)域變得難以分割。這些問??題都是不可避免的,需在圖像的預(yù)處理階段予以解決。針對(duì)問題提出以下解決??辦法,一是對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理,濾除圖像中的噪點(diǎn),二是尋找目標(biāo)圖像的畸??變特征,進(jìn)行還原校正,三是找出一種受光線變化小的分割方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像??的區(qū)域分割。保障圖像的后續(xù)處理在正確的前提下進(jìn)行。射擊靶圖像預(yù)處理過??程如圖2-1。??圖?:邊?|透視?畸?閾??像?緣?畸變?變?值??濾檢特征校-+分??波?;測(cè)?|提取?正?割??1.?i?丨?丨?I?i?。?J?I??圖2-1射擊靶圖像預(yù)處理過程??Fig.2-1?The?pre-processing?of?shooting?target?image??2.1圖像濾波??噪點(diǎn)是指感光元件將光線作為接收信號(hào),構(gòu)建圖像過程中產(chǎn)生的粗糙部分,??是圖像中不該出現(xiàn)的失真像素,通常被認(rèn)為是一種電子干擾。在圖像處理中多??采用濾波的方式濾除圖像中的噪點(diǎn),這是圖像預(yù)處理中非常中要的一個(gè)步驟,??如果圖像的噪點(diǎn)較多,勢(shì)必會(huì)影響射擊靶圖像的有效識(shí)別。本文涉及到的靶圖??像中的噪點(diǎn),主要來自于環(huán)境溫濕度對(duì)成像電子元件電氣特性的影響,在圖像??中表現(xiàn)為一種類似脈沖干擾或椒鹽噪聲的形式。中值濾波對(duì)于處理此類噪點(diǎn)有??著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。??中值濾波是圖像處理中一種常用的濾波手段,通過對(duì)處于濾波窗體內(nèi)的所??-8?-??
值序列,凡為該序列中所對(duì)應(yīng)像素灰度值的中值,用所JK,來替換原來待處理像??素點(diǎn)的灰度值,用此濾波窗口遍歷整幅圖像,即完成數(shù)字圖像的濾波。在操作??過程中,窗口大小的選擇對(duì)中值濾波速度、質(zhì)量有直接影響,所以要綜合考慮??處理速度、圖像特征和識(shí)別效果要求來確定窗口大小,常見的有3*3,?5*5,?7*7??幾種中值濾波器進(jìn)行中值濾波處理。??中值濾波可以消除孤立于數(shù)字圖像中的噪點(diǎn),其濾波效果受噪點(diǎn)分布度與??濾波窗口形態(tài)匹配度的影響,其統(tǒng)計(jì)均化的思想,簡(jiǎn)單有效的實(shí)現(xiàn)了圖像去噪,??圖2-2是靶面圖像的中值濾波的前后效果圖。??::雜“二??■■??圖2-2靶圖像中值濾波前后的效果圖??Fig.2-2?Comparison?chart?of?the?shooting?target?image?after?median?filtering??-9-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]個(gè)人信息管理工具的發(fā)展研究[J]. 唐先富,陳淑娟. 現(xiàn)代情報(bào). 2013(08)
[2]“短平快”射擊訓(xùn)練模式探究[J]. 白光輝. 中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[3]基于改進(jìn)Hough變換和透視變換的透視圖像矯正[J]. 代勤,王延杰,韓廣良. 液晶與顯示. 2012(04)
[4]插值法在圖像幾何失真校正中的應(yīng)用[J]. 姜琴. 鄖陽(yáng)師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]基于聲定位的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 郭昌建,吳曉琴,張林. 合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[6]基于邊界梯度控制的最大熵閾值分割方法[J]. 王倩. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2011(04)
[7]投影圖像畸變的一種校正方法[J]. 王健,陳文藝,王波,陳瑞. 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]一種提取目標(biāo)圖像最小外接矩形的快速算法[J]. 盧蓉,范勇,陳念年,王俊波. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(21)
[9]基于顏色相似性度量的彈孔識(shí)別方法[J]. 葛啟東,余仲秋. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(08)
[10]最小誤差閾值分割法的改進(jìn)算法[J]. 朱齊丹,荊麗秋,畢榮生,吳葉斌. 光電工程. 2010(07)
碩士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)[D]. 謝小亮.重慶大學(xué) 2012
[2]基于ARM-Linux機(jī)器視覺的軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)的研究[D]. 謝殿強(qiáng).山東大學(xué) 2009
[3]基于機(jī)器視覺的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 王浩華.大連交通大學(xué) 2008
[4]激波報(bào)靶原理、算法及信號(hào)處理方法研究[D]. 張江濤.河北科技大學(xué) 2007
[5]基于圖像處理的軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)彈孔識(shí)別[D]. 袁莉茹.重慶大學(xué) 2006
[6]軍用自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)中圖像識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 崔春雷.大連海事大學(xué) 2004
本文編號(hào):3460124
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