功能介绍

近年来，图像处理技术飞速发展，已经广泛应用于医学影像、航空航天、机器视觉、军事武器等各个领域。考虑到传统自动报靶系统存在的各种缺陷，晨鹰军泰专门研制出一套基于数字图像处理技术设计和实现的可视化自动报靶系统。系统由无线AP、振动传感器、自动报靶仪、自动报靶系统服务器、单兵显示手持终端、教官显示手持主机等核心设备组成。

 

系统框图

实弹射击是军队最常见的军事训练科目，但是目前我军的打靶射击练习装备整体情况还比较落后，大多采用人工报靶，费时、费力、安全性差、效率低、而且成绩容易作弊，不利于士兵射击水平的提高。为了适应科技练兵的需要，国内有许多单位对自动报靶系统进行研究。根据自动报靶系统的技术实现原理可分为以下几类：

1、电极埋入方式。在特制靶体生产过程中，利用特殊工艺将一个由电极组成的二维网格埋入靶体夹层。子弹击穿靶体时会在垂直和水平方向上切断两根电极。通过检测不同电极间电阻值变化确定子弹击中靶体的位置，从而形成弹点坐标，判定环数。

缺点：制造成本高，靶体需要定制，每张不低于100元，每轮射击后靶体报废，不可复用，费用巨大，几乎很难用于平时训练。 

2、光电传感方式。靶体四周在垂直和水平方向安装两套高灵敏度光电收发装置。这两组发光器发出的光线将靶体划分为二维网格。子弹击穿靶体时在垂直和水平方向上切断两根光线，光线明暗变化使感光器的电气参数发生变化。通过检测感光器电气参数的变化形成弹点坐标，判定环数。

缺点：制造维护成本高，每套光电收发装置由上百对排列密集的光电收发器组成，任意1对光电收发器损坏都会使设备失效。易被子弹打坏。

3、声电定位方式。靶面装有若干声电传感器，当子弹从靶体穿过时，冲击周围空气形成圆锥形激波，以音速扩散。固定靶框上的传感器逐个接收子弹发出的激波。根据超音速子弹激波形态与声电传感器阵列之间的几何关系，建立相应的数学模型，通过运算处理形成弹点坐标，判定环数。

缺点：制造和维护成本高，系统复杂，调试困难，需要专业人士指导。采用超声波定位，所以在室外打靶时容易被干扰误报。易被子弹打坏。

目前少数部队已经装备各种“自动报靶系统”，但不管从环境适应性、可靠性、实用性、报靶正确率上都达不到部队大规模推广的要求，并且设备价格昂贵。此外，传统的自动报靶系统对自动报靶成绩质疑需确认时缺乏有效的回溯方式。因此研究成本低、精度高、适应能力强的自动报靶系统对于推进部队现代化建设具有重要意义，在部队有很广阔的应用前景。

 

图像分析

每个靶位前方安装1台200万像素自动报靶仪，自动对靶面进行图像采集和环数分析。可视化自动报靶系统的核心在于采用自主研发的高性能图像处理和弹孔定位算法，有效提高自动报靶准确率，环境适应性强，可靠性高。核心算法思路如下所示：

1、  几何校正：校正畸变的靶面图像，消除对弹点和环数识别精度的影响。

2、  中值滤波：消去靶面图像中噪声干扰，同时又能保持对象物图像边缘。

3、  图像减影：消除靶环线、数字等无用背景信息，为使用二值化靶图像后将弹点作为唯一对象物分割出来做准备。

4、  图像二值化：将减影后的靶面图像二值化，简化弹点提取和识别算法。

5、  弹点识别：根据模板匹配原理，结合弹点统计特征，采用弹点特征向量匹配方法在二值化靶面图像中识别弹点。

6、  环值判定：将校正后的弹点圆心坐标和弹点最内侧点坐标映射到标准环值区域，通过算法获得弹点的真实环数。

 

成绩显示

1、  教官显示手持主机可以实时获取所有靶位打靶成绩和原始图片，存储到数据库中。

2、  单兵显示手持终端、单兵穿戴手持终端可以实时获取并播报当前靶位的打靶成绩。

3、  指挥中心观摩客户端可以实时获取所有靶位打靶成绩和原始图片，在电视墙显示。

 

成绩统计

打靶结束时可以将所有打靶成绩和原始图片自动生成列表，方便教官对打靶成绩做分析记录。当士兵对成绩存在质疑需回溯时可以调取原始图片进行确认，保证成绩真实可靠。

 

产品特点

1、  准确率高：采用有自主知识产权的靶面图像处理算法，准确率达99%。

2、  适应性强：对原有靶场设施无特殊要求；适应大风、傍晚、雾霾、阴雨等恶劣环境。

3、  效率高：操作简单，使用时现场不需要复杂调试；1张靶纸最高可打50发子弹，无需频繁更换靶纸；成绩可自动生成，无需专人报靶，提高训练效率。

4、  超低成本：不改变原有靶场、靶架等设施，一次性投入，使用过程无额没有损耗。

5、  安全性高：无需专人报靶，避免误伤；设备安装于靶体前下方，不易被流弹击中。

6、  扩展方便：丰富的数据接口，支持为客户各种定制应用功能二次开发。