图像处理技术在射击训练系统中的应用研究

摘要

射击训练的高效性一直是部队、射击体育亟待解决的问题。计算机辅助射击训练系统在节省弹药、分析射击过程、提高训练质量与效率、指导射击训练等方面具有重要作用。为此，国内外许多单位进行相关技术的研究和产品开发。国内外已有一些实用的射击训练系统报道，由于这些系统多采用红外线技术，其本身有着诸多缺陷，一方面价格昂贵，另一方面会给训练者带来一定负面影响。
　　本文旨在采用数字图像处理技术，对射击训练中诸如图像预处理、边界识别、干扰物排出、靶心计算等问题进行研究，并基于visualc++平台设计开发了计算机辅助射击训练系统。基于数字图像处理技术的解决方案不仅使得最终的射击辅助训练系统在价格上远远低于基于红外线技术的系统，而且它也避免了因为激光、枪支上辅助设备的重量对运动员造成的负面影响。
　　针对如何准确、实时地识别出目标靶子，本论文首先对几种典型的识别算法进行了分析，提出了改进的模板匹配算法。这一算法不仅能够准确、实时地排除干扰物，而且能够准确、实时地识别出处于不同位置的目标靶子。
　　针对如何准确、实时地计算出目标靶子的中心，本论文对几种已有的圆心计算方法进行了研究，分析了这些算法的局限性，提出了一种基于曲线段对称点的靶心计算算法。实验表明，基于曲线段对称点的靶心计算算法准确和高效，能满足辅助射击训练系统的要求。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 项目背景

1．2 射击运动项目介绍

1．3 传统射击训练的不足

1．4 现有的解决方案

1．5 基于图像处理技术的解决方案

1．6 论文结构

第二章 视频预处理

2．1 相关概念

2．2 灰度化

2．3 边界提取

2．4 二值化

第三章 对靶子轮廓的细化

3．1 概念介绍

3．2 现有算法简介

3．3 基于内外边界的轮廓细化算法

第四章 对干扰物的排除

4．1 基于靶子特征的干扰物排除算法

4．2 基于模板的干扰物排除算法

4．3 改进的基于模板匹配的干扰物排除算法

第五章 目标靶心的确定

5．1 问题描述

5．2 现有算法

5．3 基于曲线段对称点的靶心计算方法

5．4 实验结果

第六章 系统设计

6．1 开发平台

6．2 系统构建中运用的技术

6．3 系统设计

第七章 总结与展望

参考文献

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致谢

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