基于视频流的射击检测系统

摘要

随着计算机技术的不断发展，利用计算机来进行自动报靶已成为一种趋势，并投入到实际应用中。由于现有的射击检测系统在准确性和实时性上仍然有待加强，本文设计了一种基于视频流的射击检测系统，通过简单的硬件设备和软件系统来实现弹孔的实时检测和射击成绩的准确判断。该系统完全自动化，并且具有较高的准确性和实时性。　　基于视频流的射击检测系统的硬件设备主要有MT9P031图像传感器、STM32F407嵌入式处理器和计算机。图像传感器负责采集射击图像；嵌入式处理器负责报靶前的一系列准备工作以及弹孔的实时检测；计算机主要用于提供可供操作的图形用户界面、显示子弹射击位置和计算弹孔环值。系统实现过程中主要有以下几个难点：靶面信息的提取、图像的梯形失真矫正以及弹孔的实时检测。在进行弹孔的识别之前，首先应对当前射击系统中的靶面信息进行准确的提取，靶面信息包括靶心的位置、环间距和轮廓线的特征点。光照不足或过度造成图像质量的不够理想，都会加大靶面信息的提取难度。在实际的射击训练中，由于环境的影响，摄像头不能正对靶纸摆放，因此采集到的图像会产生梯形失真，需要提前进行校正才能避免其对后续靶面信息的提取和弹孔的识别造成影响。弹孔的实时检测是射击检测系统中最重要的功能，由于子弹击中靶面时会造成局部靶面的连续晃动，对弹孔的识别造成很大的影响，并且系统还要兼顾实时性。本文结合实际问题对基于嵌入式设备的实时弹孔检测算法进行了研究，并根据实际问题和某些特殊情况提出了对应的解决方案。实验结果表明该系统能够实现弹孔的实时检测，并保证系统的准确性。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3研究内容

1.4论文结构

第二章 系统总体设计

2.1 系统需求分析

2.2 系统硬件组成

2.3 系统软件功能

2.4 难点及技术路线

2.5 本章小结

第三章 硬件模块的实现

3.1图像采集模块

3.2 图像处理模块

3.3 本章小结

第四章 报靶之前的准备工作

4.1 准备工作的流程

4.2图像预处理

4.3 靶面信息的提取

4.4梯形失真的矫正

4.5 本章小结

第五章 实时弹孔识别的实现

5.1实时弹孔识别的流程

5.2弹孔识别算法的选择

5.3一维行扫描识别算法

5.4算法实时性的优化

5.5特殊情况下弹孔的识别

5.6 本章小结

第六章 系统实验结果分析

6.1系统准确性分析

6.2系统实时性分析

6.3本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

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致谢