基于DM8127DSP处理器的自动报靶终端硬件设计

摘要

传统人工报靶方式存在工作量大、安全性差、实时性和公正性难以保证等问题。随着图像处理技术的发展，基于图像处理的自动报靶技术应运而生。自动报靶技术较以往的人工报靶在准确率和实时性等方面均有明显提升，具有较高的工程实用价值。
　　为此，本文设计实现了一种基于DM8127 DSP处理器的自动报靶硬件终端，实现了打靶训练中实时自动报靶功能。系统通过振动传感器捕捉子弹击中靶面的振动信号，由CMOS图像传感器采集靶面图像，根据振动信号截取子弹击中靶面前后的图像，在DSP核上运行自动报靶算法，对图像进行预处理、特征提取、弹孔识别等操作，得到打靶成绩，从而实现打靶训练中实时自动报靶的功能。系统还扩展了千兆以太网用于打靶成绩上传，扩展SD卡来存储图像，用于后续进一步分析。
　　测试表明，本文研究开发的自动报靶终端准确率高、抗干扰能力强、报靶延时短。目前，系统已经在多个靶场投入实际使用，工作稳定，能满足实际打靶训练中自动报靶的需求。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 双层电极短路采样系统

1．2．2 光电坐标定位自动报靶系统

1．2．3 光纤编码定位报靶系统

1．2．4 声电定位报靶系统

1．2．5 基于图像处理技术的自动报靶系统

1．3 课题关键技术概述

1．3．1 CMOS圈像传感器

1．3．2 数字图像处理技术

1．3．3 TMS320DM8127 Dainci平台

1．4 课题研究内容和文章组织结构

1．4．1 课题研究内容

1．4．2 文章组织结构

2 系统硬件总体设计

2．1 靶场智能报靶系统总体架构

2．2 自动报靶终端需求分析

2．2．1 系统功能需求

2．2．2 自动报靶算法分析

2．3 自动报靶终端硬件整体方案设计

2．3．1 系统总体架构

2．3．2 系统功能模块划分

2．3．3 芯片选型

2．4 本章小结

3 系统硬件详细设计

3．1 信号处理模块设计

3．1．1 DDR3 SDRAM接口

3．1．2 千兆以太网接口

3．1．3 视频接口

3．1．4 SD卡接口

3．1．5 NAND Flash接口

3．1．6 UART接口

3．1．7 12C接口

3．1．8 JTAG调试接口及其它外围设备

3．2 图像采集模块设计

3．3 振动检测模块设计

3．4 系统时钟设计

3．5 供电电路设计

3．6 系统硬件实现

3．6．1 PCB布局及层叠设计

3．6．2 PCB布线及关键信号仿真

3．6．3 PCB设计结果

3．7 本章小结

4 系统测试

4．1 系统硬件调试

4．2 电源测试

4．3 时钟测试

4．4 系统接口测试

4．5 系统功能测试

4．5．1 振动检测测试

4．5．2 打靶成绩识别

4．5．3 打靶成绩显示及历史成绩查询

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

作者简历