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论文在总结现有射击精度测试方法的基础上,提出了基于图像的弹丸着靶坐标自动测量技术。文中简要介绍了该技术的测量原理,进行了目标靶面及软件模块设计,给出了靶面图像处理算法、弹孔识别以及弹孔中心计算方法,论述了基于图像减影技术的连发测量原理。最后采用实弹实验验证算法的有效性、可行性。
靶面图像处理算法主要包括图像灰度化、图像二值化、图像减影、几何校正、中值滤波、形态学滤波等。图像减影是核心技术之一,该算法简单高效,对于提取弹孔信息起着关键作用。靶面图像几何校正是图像能够用于弹孔识别以及弹孔中心计算的前提。采用参考点校正法对图像进行几何校正,并论述了基于Hough变换以及基于直线旋转检测的两种参考点自动选取方法。形态学滤波可以消除干扰恢复弹孔形状。
弹孔识别的目的是识别出弹孔的位置,供弹孔中心计算使用。针对单发与连发测试,分别给出了两种不同的弹孔识别方法。弹孔中心计算分为完整弹孔中心计算和重孔中心的计算。采用区域重心法计算完整弹孔中心。产生重孔时,不能用区域重心作为弹孔中心。文中给出一种利用遮挡弹孔中心以及当前区域重心来计算单发重孔中心的方法,同时给出了计算连发重孔中心的方法。
经过在MATLAB下仿真和实验验证,文中研究的方法和算法原理可行,可以用于一类低伸弹道武器性能的靶场试验。研究的方案实现成本低,适应能力强,测量精度高,对促进靶场试验的技术水平具有重要意义。