自动报靶系统综述x.docx
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自动报靶系统综述
0简介
1国内外同类产品
1.1国内产品介绍
1.1.1陕西奥润激光技术有限公司
1.1.2青岛吉利达智能装备有限公司
1.1.3北京毕思特联合科技有限公司
1.1.4南京模拟技术研究所
1.1.5上海亿湾特训练设备科技有限公司
1.1.6西安立靶科工贸有限公司
1.2国外产品介绍
1.2.1williamson-labs
http:
//www.williamson-
1.2.2Elite
4
1.2.3芬兰Noptel
http:
//www.noptel.fi/eng2/Sport/index.php?
doc=2_products/2_sportii
2国内外算法研究
2.1文献列表
序号
标题
文献
人名
/时间
机构
1
射击运动自动报靶系统中的图象识别判靶算法研
究
D
2001
西安电子科技大学
2
军用自动报靶系统中图像识别技术的研究
D
2004
大连海事大学
3
基于图像处理自动报靶系统地研究
D
2005
中北大学
4
实时自动报靶系统的设计与实现
D
2005
华南理工
5
基于图像处理的军用自动报靶系统弹孔识别
D
2006
重庆大学
6
图像处理技术在自动报靶系统中的应用研究
D
2006
南京理工大学
7
基于图像处理技术的军用自动报靶系统研究
D
2007
哈尔滨工业大学
8
基于机器视觉的自动报靶系统应用研究
D
2008
大连交通大学
9
基于图像处理技术的自动报靶系统的设计与实现
D
2009
国防科学技术大学
10
激光模拟打靶系统设计与靶环图像处理技术研究
D
2010
中北大学
11
智能辅助射击训练系统的设计与实现
D
2010
山西大学
12
基于图像处理的无弹射击训练系统设计与研究
D
2011
13
基于图像处理的自动报靶系统研究
D
2011
中北大学
14
打靶自动识别软件设计与实现
D
2012
天津大学
15
光电自动检靶系统的设计
D
2012
长春理工大学
16
基于机器视觉技术的模拟射击训练系统研究与设
计
D
2012
厦门大学
17
基于图像技术的智能报靶系统设计
D
2012
18
基于视频流的弹点捕捉和跟踪
D
2014
东华大学
19
移动激光打靶系统关键技术研究
D
2014
南京航空航天大学
20
基于视频分析的自动报靶系统设计
D
2015
浙江大学
21
基于视频流的射击检测系统
D
2016
东华大学
22
基于图像处理技术的自动报靶系统研究
D
2016
山东大学
23
24
25
26
27
28
29
序号
标题
文
献
人名/
时间
机构
30
基于图像处理技术的自动报靶系统研究
D
2005
南京航空航天大
学
31
一种基于图像处理技术的自动报靶系统设计
2010
32
一种改进的模板匹配方法在弹点识别中的应用
2005
33
用改进的广义hough变换获取靶纸图像像素级圆
心坐标
2003
34
基于图像技术的智能报靶系统
D
2012
南京理工大学
35
36
基于图像处理技术的自动报靶系统的设计与实现
D
2014
重庆大学
37
基于机器视觉技术的自动报靶系统研究
D
2014
湘潭大学
38
39
40
41
42
43
44
基于图像处理技术的自动报靶系统
D
2012
重庆大学
45
实弹射击报靶系统的图像校正
2014
46
一种弹孔自动识别算法的研究
47
弹丸立靶坐标的图像处理算法研究
48
49
基于图像处理技术的自动报靶系统的设计与实现
D
2007
兰州大学
50
基于颜色相似性度最的弹孔识别方法
2010
51
一种基于模型的军用靶图序列弹孔检测方法
2001
52
一种基于投影原理的多弹孔识别方法
2010
53
54
55
56
57
58
59
偏系统、通信等
序号
标题
文献
人名
/时间
机构
60
多靶位自动报靶管理系统的设计与实现
D
2014
61
某市民兵射击训练馆自动报靶系统的设计与实现
D
2014
62
可视化报靶系统服务器软件设计[D]
D
2015
浙江大学
63
基于视频分析的多模式自动报靶系统设计
D
2016
浙江大学
2009基于DM642的自动报靶系统设计[D]
2.2效果列表
2.2.1激光/实弹
激光
实弹
2.2.2灰度图/彩色图
灰度图
彩色图
2.2.3靶纸图像定位
2.2.4弹孔定位
减影技
术
弹孔特征
弹孔灰度特征
图像融
合
颜色
差影法
模板匹
配
统计特
性
弹孔模
型
模糊理
论
灰度特
性
小波变
换
颜色相
似度
32
√
40
√
41
√
42
√
43
√
44
√
45
√
46
√
47
√
48
√
49
√
50
√
51
√
52
√
2
√
√
2.2.5靶值计算
02：
2.2.6性能总结
测量精度
平均误差
识别率
误报率
算法时间
复杂度
鲁棒性
2.3文献介绍—弹孔定位
40~42 减影技术
倪晋平提出了一种基于时间序列图像的减影技术识别弹孔,先将前后两帧图像作减运算，把差值不为零的位置认为是弹孔区域二该方法简单快捷但是抗噪声能力弱靶面的抖动和光照的变化都会带来严重的干扰;
3243~44模板匹配
基于普通模板匹配和弹孔不变矩相关匹配识别弹孔统称为图像目标匹配。
该方法根据区域灰度特性建立弹孔模板，与待检测图像进行匹配，当匹配相关度大于阂值时则认为存在弹孔。
模板匹配识别弹孔算法利用系统预存的弹孔模板对靶图像进行模板匹配，实际中由于弹孔形状和大小的不规律需要准备大量的弹孔模板。
45统计特性
基于统计特性识别弹孔。
为解决差影法和基于模板匹配识别弹孔算法存在的问题秦斌等人提出了一种基于统计模型的方法来识别弹孔。
采用这种方法的优点在于不依赖弹孔的先验知识和参数模型可避免不精确和不完整的知识造成的错误扩大了检测的范围提高了鲁棒性。
46模糊理论
基于模糊理论识别弹孔，张旭光等人提出了一种基于模糊理论识别弹孔的方法。
这种
方法创新性地引入模糊理论、设计隶属度函数依据弹孔与周围区域的灰度差异自适应识别弹孔解决了无法选定通用变化阑值的问题。
算法识别速度较快，结果准确有很高的实用价值但是算法没有考虑靶面大幅震动产生的畸变。
4748弹孔灰度
基于弹孔灰度特征识别弹孔，这种方法利用弹孔区域与背景的灰度特性的差异统计弹孔的灰度特征通过分割来提取弹孔，算法简单，适用于弹孔与背景具有较强的对比度时使用。
49小波变换
基于图像信息融合技术识别弹孔，甘重斗等人提出了基于小波变换图像信息融合的方式识别弹孔。
这类方法利用小波变换将前后两帧图像分解为不同尺度上的小波域中通过前后两帧图像对应区域的小波系数采用不同的融合规则，修正小波系数，将非目标系数置零增大目标小波系数。
该方法抗噪能力强，很好的解决了差影方法中的噪声以及靶环线干扰的问题但是过程复杂肘间复杂度高。
50颜色相似性
基于颜色相似性度量识别弹孔，葛启东针对现有系统以灰度图像为研究对象，对弱小弹孔目标识别能力差的缺点提出了一种基T彩色图像的弹孔识别方法。
这类方法以彩色图像的颜色相似性系数、一致性系数等作为区域颜色的度最参数的变化来识别弹孔。
优点是利用彩色图像包含目标的丰富信息来较好的识别弹孔对与背景颜色相似程度低于98%的弹孔实现了有效识别胆是计算最大，实时性达不到要求。
5152弹孔模型
基于弹孔模型和基于投影原理识别弹孔技术，邵亚飞等人提出了一种对弹孔进行高斯建模来检测弹孔其基本思想是使用局部灰度特性来为模型匹配确定初始点，根据这些初始点，使用一种高斯模型来进行匹配;最后对判决的结果进行验证根据序列靶图的特点，又引入反馈处理方法，进一步增强了系统的鲁棒性。
数据表明:
该算法可对不同灰度、不同尺度的背景斑点进行描述和定位，但是在物体与背景差别度不大的情况下很难工作。
1
2.4学位论文—关键介绍
射击运动自动报靶系统中的图象识别判靶算法研
究
2
军用自动报靶系统中图像识别技术的研究
3
基于图像处理自动报靶系统地研究
4
实时自动报靶系统的设计与实现
5
基于图像处理的军用自动报靶系统弹孔识别
6
图像处理技术在自动报靶系统中的应用研究
7
基于图像处理技术的军用自动报靶系统研究
8
基于机器视觉的自动报靶系统应用研究
9
基于图像处理技术的自动报靶系统的设计与实现
10
激光模拟打靶系统设计与靶环图像处理技术研究
11
智能辅助射击训练系统的设计与实现
12
基于图像处理的无弹射击训练系统设计与研究
13
基于图像处理的自动报靶系统研究
14
打靶自动识别软件设计与实现
15
光电自动检靶系统的设计
16
基于机器视觉技术的模拟射击训练系统研究与设
计
17
基于图像技术的智能报靶系统设计
18
基于视频流的弹点捕捉和跟踪
19
移动激光打靶系统关键技术研究
20
基于视频分析的自动报靶系统设计
21
基于视频流的射击检测系统
22
基于图像处理技术的自动报靶系统研究
1方向图滤波增强环线
射击运动自动报靶系统中的图象识别判靶算法研究应用：
射击比赛亚像素环数识别 弹迹颜色白
预处理：
低通滤波形态学二值化
环线提取：
方向图滤波增强环线，细化、提取环线靶值计算：
根据弹孔与环线几何关系计算环值
识别流程：
判断靶——弹迹识别、靶盘识别、环线识别——环值计算
2军用自动报靶系统中图像识别技术的研究
应用：
军用
预处理：
几何校正中值滤波
弹点识别：
图像减影、阈值化、统计特征匹配环值判定：
坐标映射、利用区域概念
3-1基于图像处理技术的自动报靶系统研究2005
应用：
体育10米移动射击1/10环值预处理：
滤波二值化形态学
环线识别：
hough提椭圆
3基于图像处理自动报靶系统地研究2005
应用：
预处理：
灰度化中值滤波图像差影二值化弹孔识别：
图像差影提弹孔
环值计算：
三点定圆取靶心和环值、环线半径
4实时自动报靶系统的设计与实现
应用：
公安厅实弹训练系统慢射速射多弹孔靶子提取：
灰度化投影算法消波投影确定圆心
弹孔识别：
图像差分二值化轮廓跟踪弹孔模糊判定多弹孔识别环数计算：
灰度阶跃、环数校正
5基于图像处理的军用自动报靶系统弹孔识别
应用：
军事实弹射击报靶
预处理：
三次多项式校正中值滤波图像减影OTSU形态学滤波弹点识别：
弹点中心不变距
环值判定：
提取靶心、环线半径创建环值对应区域
6图像处理技术在自动报靶系统中的应用研究2006
应用：
预处理：
几何校正灰度均衡化中值滤波
弹点提取：
图像减影阈值二值化噪声滤除模板匹配靶值计算：
靶心环线参数识别
7基于图像处理技术的军用自动报靶系统研究
应用：
90%精度
预处理：
几何校正滤波噪声
识别：
图像三值化靶环线识别背景模板获取弹孔提取环值判定
8基于机器视觉的自动报靶系统应用研究2008
应用：
部队实弹射击训练——实物形状靶
预处理：
几何配准技术畸变校正多分辨率配准
9基于图像处理技术的自动报靶系统的设计与实现2009
应用：
部队实弹射击训练
预处理：
小波亚采样中值滤波几何校正图像差影OTSU二值化弹孔提取：
形态学边缘检测提弹孔边缘
靶值计算：
提取靶心和环线半径创建环值区域
10激光模拟打靶系统设计与靶环图像处理技术研究
应用：
激光射击比赛
处理：
靶图灰度化滤噪背景图像处理减运算环值判定
11智能辅助射击训练系统的设计与实现2010
应用：
体育竞技
处理：
灰度化二值化轮廓提取轮廓细化
12基于图像处理的无弹射击训练系统设计与研究2011
应用：
预处理：
参考点几何畸变校正双线性插值K近邻中值滤波靶值计算：
Otsu靶区划分提取轮廓线靶心
帧间差分图像减影二值化最小二乘拟合弹心
13基于图像处理的自动报靶系统研究2011
应用：
预处理：
中值滤波图像差影二值化形态学滤波处理：
三点定靶心环线半径
14打靶自动识别软件设计与实现
15光电自动检靶系统的设计2002
应用：
环线提取：
着靶密集度弹着点弹孔大小
16基于机器视觉技术的模拟射击训练系统研究与设计
应用：
激光
目标图：
轮廓检测hough变换检测
瞄准点：
背景差分建立中值背景模型图像差分
17基于图像技术的智能报靶系统设计2012
应用：
环线提取：
滑动窗口分割二次曲线拟合
弹孔识别：
连通域标记隶属度判断区域生长滤波伪弹点
18基于视频流的弹点捕捉和跟踪
应用：
激光
环线提取：
利用方向图滤波算子，提取环线靶值计算：
根据弹孔与环线几何关系计算环值
19移动激光打靶系统关键技术研究2014
应用：
射击比赛亚像素环数识别
20基于视频分析的自动报靶系统设计2015
应用：
处理：
振动检测？
分类器训练靶图识别智能报靶
21基于视频流的射击检测系统2016
应用：
预处理：
梯度校正
信息提取：
靶心位置环间距 轮廓线弹孔提取：
22基于图像处理技术的自动报靶系统研究
应用：
预处理：
复原校正分割增强
弹孔定位：
图像减影形态学区域描述子弹孔识别多弹孔排除靶值计算：
环线检测靶心识别环值判定
2.5文献介绍—靶纸图像定位
2005实时自动报靶系统的设计与实现
2016基于颜色特征的胸环靶图分割算法
2.6文献介绍—靶值计算
3系统面临问题分析
（1）胸环靶：
物理靶上只有6/7/8/9/10环数，弹点产生环数全部为整数，无小数。
6/7环为不完整的圆形，击中左右肩部及头部外侧按0环处理。
（2）实弹对靶冲击力大，在靶场设施条件不好下，弹丸每次命中都会造成物理靶的大幅度歪斜
（3）靶纸重复使用，会用糊靶纸块覆盖，不同颜色糊纸块会引入灰度化的靶面图像干扰
4系统要求
4.1根据风速、环境因素的弹道修正模型指导射击人员进行打靶
5核心算法
5.1靶图纸定位
利用彩色、环线边缘、人形先验定位靶图纸
5.2基于校正的差分判断弹孔
利用前后帧差分，采取环线、人形轮廓的校正，差分判断针对单弹孔多弹孔的差分
对于差分后结果采用模式识别算法进行伪弹去除
（抗糊靶纸抗靶子受射击移动）
5.3环值判定
利用区域定位方法，判断环值
利用环线信息，建立环线区域模板库
（抗）
升级会员 