[本科毕业设计]_基于机器视觉的射击竞赛自动报靶系统设计.pdf

本科毕业设计论文



课题名称基于机器视觉的射击竞赛自动报靶系统设计
学生姓名程倩倩学号 20042070
专业名称通信工程
指导教师姓名范新南
申请学位级别工学学士
学位授予单位河海大学
论文提交日期 2008 年 6 月


计算机及信息工程学院(常州)
河海大学学士学位论文基于机器视觉的射击竞赛自动报靶系统设计
摘要

随着信息技术的迅猛发展,机器视觉技术已成为科学与工程领域不可缺少的
强有力工具。基于机器视觉的自动报靶系统,在公正、实时、安全、简单、成本
和精度方面,比人工报靶和电子靶具有绝对优势,对提高我有重
要意义。
自动报靶软件是用 VC++ 编程实现的,它能够完成图像采集、自动识别并
判靶,成绩数据库自动管理,解决子弹脱靶和弹孔完全重叠的问题,同时具有良
好的人机交互界面;自动报靶硬件设计包括背面照明、图像采集、图像显示和视
频监控。
为增强自动报靶系统的精确、实时、适应和可观赏性,本文使用背面照明来
突出弹孔,Hough 变换与椭圆特征相结合的算法来求中心,减影法实现弹孔快速
分割,模板匹配法实现缺损弹孔的修正和定位,视频监控观来观看射击比赛的现
场直播,同时选择了弹孔的周长、面积和不变矩作为最大最小距离法聚类分析时
的特征,最后依据畸变后弹孔和环线相对位置未变的特征来计算环值。本系统可
以在比赛开始前就识别出靶心和环线半径,并依据两种评分标准设计了两种环值
计算方法。
实验证明:当靶图发生明显投影畸变时,它可以实时的对单个和重叠弹孔进
行报靶,精确到 ;它可以实时的对产生的随机形状的多个弹孔进行正确聚类。

关键字:图像处理;图像差影;Hough变换;不变矩;模板匹配;聚类分析;
自动报靶
I
河海大学学士学位论文 Abstract
Abstract

With fast development of information technology, computer vision has been a
powerful tool in science and engineering field. An automatic scoring system based on
computer vision is superior to the traditionally artificial counting and electronic
dartboard on efficiency, real-time, safety, simplicity, cost and accuracy, which makes
great sense in improving the national shooting level.
The auto-scoring software, programmed by Visual C++ , could capture target
images, auto-count target results and auto-manage scoring, owning friend
man-machine interface. It also essfully solves the problems of off-target and
entirely overlapping holes. The hardware designs backlight illumination, image
acquisition, image display and video surveillance.
To improve automatic target-scoring system’s accuracy, real-time and
adaptability and to make shooting games more enjoyable, the paper uses backlight
illumination to stand out bullet holes. Hough transform and oval’s characteristic are
combined to recognize the center. Subtraction method is used to quickly and
accurately segment target holes and template match method is used to amend and
loca