自动报靶系统的设计分解

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基于点识别的自动报靶系统

基于点识别的自动报靶系统胡凯;沈新锋;张瑞东【摘要】设计分为激光枪打靶和激光枪着落点识别两个部分.在正式打靶前,需要手动按键进行靶心和靶环间的距离校准,校准完成后可正式打靶.正式打靶时,手动按键控制激光枪上下左右移动并发射激光束,通过按键控制摄像头采集激光点的信息.采集完成后,通过按键控制在液晶显示屏上显示相应的闪烁点,同时在显示屏上显示激光点的方位信息和环数信息.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2015(037)004【总页数】3页(P87-89)【关键词】打靶;激光枪;摄像头;识别;方位;环数【作者】胡凯;沈新锋;张瑞东【作者单位】南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】TP2720 引言本设计采用msp430F149作为核心处理器，设有打靶和报靶两套装置。

打靶装置用来打靶和按键控制发送命令，报靶装置用来接收命令进行激光点的位置识别和报靶。

1 总体设计方案图1 实物模型图本设计包含两个部分，模型如图1所示。

第一个部分是激光枪打靶。

此装置的系统结构如图 2(a)所示，硬件［1］上采用了无线模块nRF905、细分器2M542、4*4矩阵键盘、激光笔和42步进电机搭建的二维云台。

本设计中选择四个按键控制步进电机上下左右移动，选择二个按键进行靶心校准和靶环距校准，选择二个按键进行图像采集和自动报靶，选择二个按键控制激光笔的打开和关闭。

在进行靶心校准时，将激光点打到靶心位置，MCU 控制摄像头识别激光点并记录下实际靶心位置的偏差值。

在进行靶环间的距离校准时，选择任意一个靶环，将激光点打到该靶环上，MCU控制摄像头识别激光点并记录下与显示屏上所画的靶环的比例系数。

校准完成后，便可将激光笔打到摄像头拍摄范围内任一位置，通过按键控制摄像头获取激光点的横纵坐标，根据记录的偏差值自动修改，再通过按键便可显示点的方位信息和环数信息。

基于LabVIEW的激光模拟射击自动报靶系统研究

基于LabVIEW的激光模拟射击自动报靶系统研究简介激光模拟射击自动报靶系统是一个功能强大的训练设备，可以用于远程训练和游戏娱乐等各种场合。

本文将介绍基于LabVIEW的激光模拟射击自动报靶系统，包括系统的设计和实现。

系统设计该系统由激光系统、图像处理系统和报靶系统组成。

激光系统激光系统主要用于模拟枪击，在系统中，我们使用一支激光笔作为枪支，激光笔可以在空气中发射明亮的激光束。

为了使得激光可以被系统检测到，我们需要在激光笔上安装一个反光板，并且在笔的后面安装一个光电二极管用于检测激光的反射。

图像处理系统图像处理系统是整个系统的核心部件，它可以实时检测激光的位置和靶标的位置，并计算出弹道的偏差。

图像处理系统使用计算机视觉技术，通过摄像头对靶标进行监测，当激光击中靶标时，计算机可以通过算法判断激光击中的位置，并将数据传送给报靶系统进行计分，并且根据被击中的位置和弹道偏差，调整反光板的位置。

报靶系统报靶系统是整个系统的输出部件，它可以将激光击中的位置进行计分和显示，通过这种方式可以进行极真实的模拟射击训练。

系统实现硬件设计系统的硬件设计包括激光笔、反光板、光电二极管、摄像头、计算机等必要硬件组件，其中计算机是整个系统的核心部件，它运行着LabVIEW程序，对图像处理和报靶系统进行控制。

软件设计系统的软件设计基于LabVIEW进行，主要分为三部分：图像处理程序图像处理程序是整个系统的核心部件，它可以对靶标进行实时检测，并计算激光的位置和弹道偏差，主要代码如下所示：``` LabVIEW // 图像处理程序 void ImageProcessing() { while(!stop) { // 获取摄像头图像 Mat image; cap >> image;// 转换为灰度图像cvtColor(image, grayImage, COLOR_BGR2GRAY);// 进行边缘检测，并进行霍夫变换Canny(grayImage, edge, 50, 200, 3);vector<Vec2f> lines;HoughLines(edge, lines, 1, CV_PI / 180, 50, 0, 0);bool flag = false;double minDist = 99999999;Point2f minimumPoint;// 判断是否检测到激光for (size_t i = 0; i < lines.size(); i++){float rho = lines[i][0], theta = lines[i][1];Point pt1, pt2;double a = cos(theta), b = sin(theta);double x0 = a * rho, y0 = b * rho;pt1.x = cvRound(x0 + 1000 * (-b));pt1.y = cvRound(y0 + 1000 * (a));pt2.x = cvRound(x0 - 1000 * (-b));pt2.y = cvRound(y0 - 1000 * (a));double dist = getDistance(pt1, pt2);if (dist < 20 && dist < minDist){flag = true;minDist = dist;minimumPoint = Point2f(pt1.x, pt1.y);}}// 如果检测到了激光就进行处理if (flag){// 计算反光板的位置double pos = (minimumPoint.x - getWidth() / 2) / getPixelPerDeg ree();// 发送反光板位置信息给控制程序SendData(\。

一种自动报靶系统的设计与实现

一种自动报靶系统的设计与实现传统的报靶主要依靠人工实现，存在精度不高、安全隐患较大及人力资源浪费的不足。

现在市场上一些自动报靶的产品中普片存在成本高、系统比较复杂，并且占用场地等缺陷，本文所设计的报靶系统是基于多靶多人同时射击时，射手和检查监控都能实时检测子弹是否击中靶子并实现自动报靶，系统能科学、精确、实时地测量射击的环数和方位，客观、公正地评价射击训练成绩，有效地指导射击训练，满足信息化建设和训练的急需。

1. 传感器的物理特性分析报靶系统由传感器(特制的头靶、胸靶、胸环靶、身靶)进行数据采集。

准确检测到击中靶子的信号是实现自动报靶的关键，本系统的报靶传感器是一特制的靶子，它的两面各有一层导电橡胶(或其它导电的软材料)，反面导电橡胶接地线，正面的一层按胸环靶样式用绝缘材料分隔成不同的环位和方位区域，并在不同的区域分别引出信号线。

当子弹穿越靶子的瞬间，靶子两面的导电橡胶层接通，此时在相应区域的信号线上即可产生接地的脉冲信号，靶的8个环位和8个方位一共16种脉冲信号并行输出。

胸靶结构示意图如图1所示。

设靶子厚度为0.02 m，弹速为400m/s．则输出的接地脉冲宽度小于50us。

为了能准确检测，则必须对这些脉冲信号进行整形和展宽前期信号的处理，用CPLD技术对数据采集和处理的实现，较常规的数据处理相比，产品信号处理更准确，使用器件减少，抗干扰性也将大大提高，同时使用方便和降低产品造价，数据采集板还实现从并行到串行的转换。

2. 系统结构设计整个系统由数据采集模块、前期信号预处理模块、通信模块、数据处理和输入输出模块。

系统结构框图如图2所示。

数据处理模块包括单片机为核心的上位机和以Delphi为基础开发的一个PC机监控终端。

系统可以同时进行12名射手射击，单片机上位机为每个射手显示实时成绩，PC机监控终端则可以实时显示所有射手的成绩，用于对射击的检查监控。

数据采集由特制的信号靶传感器采集；前期信号预处理采用大规模数字集成电路CPLD设计，把前几个单元电路集成在一个顶层电路，将其所实现功能写入一片CPLD芯片中，减少了电路空间，提高了总体可靠性；通信模块由微功率无线数传模块ZT—TR43U组成，具有低功耗、高可靠性、传输性能优良等特点，同时它还具备USB接口的方式，与PC机进行良好的通信；输入输出模块由键盘、液晶模块和PC机等组成。

激光枪自动射击报靶装置

电
子
测
试
激光枪自动射击报靶装置
陈启昂潘瑶麟楼奇力
（中国计量学院现代科技学院３１００１８）
摘要：本文设计的是一个自动射击报靶装置，主要由激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路这几个部分构成。整个系统是以Ｋ６０单片机为控制核心，通过摄像头，对胸环靶进行图像采集、处理，反馈给单片机，判断出弹着点所在位置，并且能通过
ｒｏｕｎｄｔａｒｇｅｔｇｒａｐｈｉｃｓ，ａｎｄｆｌａｓｈｄｉｓｐｌａｙｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｏｆｌａｓｅｒｇｕｎｓ，ｔｈｅｌａｓｅｒｂｅａｍｓｐｏｔｉｎ１５ｓｅｃｏｎｄｓｆｒｏｍｔｈｅｒａｐｉｄａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｅｄｌｏｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｈｅｓｔｒｏｕｎｄｔａｒｇｅｔａｎｄｈｉｔｔｈｅｂｕｌ１ ’Ｓ —
Ｇｕｎａｎｄａｉｍｉｎｇ，ｃｈｅｓｔｒｏｕｎｄｔａｒｇｅｔ，ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｔｈａｔｓｏｍｅｐａｒｔｓ．Ｔｈｅｅｎｔｉｒｅｓｙｓｔｅｍｉｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｋ６０ｍｉｃｒｏｃＯｎｔｒｏｌ１ｅｒｃｏｒｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃａｍｅｒａ，ｏｎｔｈｅｃｈｅｓｔｒｏｕｎｄｔａｒｇｅｔｆｏｒｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｆｅｅｄｂａｃｋｔｏｔｈｅＳＣＭ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｗｈｅｒｅｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｃａｎｕｓｅｔｈｅｋｅｙｂｏａｒｄｔｏｃｈａｎｇｅｔｈｅｗａｖｅｐｗｍｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒｔｕｒｎｓｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅａｎｇｌｅ，ｔｈｕｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｌａｓｅｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｂａｓｉｃ

数字电子技术课程设计报告-射击自动报靶器

题目：射击自动报靶器班级：目录一、设计任务要求—————————1二、方案设计与论证————————2三、各单元电路设计与分析—————3四、总体电路原理图及元器件清单——6五、电路仿真及仿真结果分析————9六、作品照片———————————9七、结论与心得体会————————10射击自动报靶器一、设计任务与要求1,用11个开关信号模拟环数取样信号,分别表示(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10环,其中0表示没射中,每次射击完毕后立刻显示环数2,每个人可以射击5次,5次后射击次数自动清零,表示此人不能再射击3,自动统计累计环数并显示。

二,方案设计与论证从设计要求可以看出是要设计出一个能够实现自动显示射击次数,单次射击环数,中靶次数以及中靶总次数的自动报靶器。

由其功能可以看出在此设计中要用到编码器,计数器,加法器,寄存器,译码器,门电路以及一些基础元件来设计出相对应的功能。

1 设计方案(1)电路原理框图（2）设计思路1开关信号模拟环数取样信号选用十一个开关,分别代表打靶成绩:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10环,其中10环用一个显示,每次只有一个开关从高电平变到低电平。

2编码电路选用74ls148优先编码器,将两个编码器,非门和与非门连接成16--4线优先编码器,对十一个摸拟信号进行编码。

3计数器电路计数器电路分为射击次数计数和中靶次数计数两部分。

两部分都选用74 ls160计数器,射击次数部分用反馈置零法接成5进制计数器,并用十一个开关模拟信号用组合逻辑电路连接成CP脉冲,当第五次射击完成立即清零。

中靶次数部分则以优先编码器的四个输出通过组合逻辑电路连接成CP脉冲。

4显示电路选用七段显示译码器对单次靶数,射击次数、中靶次数、中靶总次数进行显示。

5复位清零电路通过一个接电源的开关连接在对中靶次数进行计数的74 ls160的CLR的端和两个寄存器的CLR的端,对中靶次数和总次数进行手动复位清零。

电视报靶中的自动卷靶机设计说明

电视报靶中的自动卷靶机设计毕业设计第一章前言随着我国国防工业现代化轻兵器靶场测试及野外实弹演习应用方面产生了轻兵器靶场采用自动卷靶和电视报靶代替人工报靶技术，是轻兵器精度测试技术中的重大工艺改进。

这一技术的出现，不仅仅使轻兵器靶场的测试人员从人工挂靶，传递靶纸、验靶纸、糊靶纸等繁重的工作中解脱出来，而且还为国家大大节约了人力、物力、财力和时间，同时也为工作人员的身心健康提供了保障，具有很好的社会效益和经济效益。

本装置的特点是验靶迅速，不会出现试验与靶纸不一一对应的差错，随打随验、操作简单、安全可靠、避免了验靶时子弹过多浪费，因为对脱靶或精度较低的试验枪可及时调整准星。

另外，不需要专业的挂靶人员，解决了工作人员长期在阴冷潮湿的地下室工作所引起的一系列职业病，节省了社会劳动力，保障了工作人员的身心健康。

此装置采用了幻灯技术，不但使靶纸图像清晰可辩，而且降低了靶纸的质量要求和成本，节约了制作固定靶纸用框架的木材，还可使靶纸充分利用。

自动卷靶机的卷、倒靶和张紧靶纸的控制均采用了三相鼠笼式感应电动机，方便耐用，易维修，尤其是张紧靶纸电机工作在堵转状态，这在感应电动机的实际应用中实属少见。

本装置经有关单位实际应用，证明是切实可行的。

第二章兵器靶场采用电视报靶的设计方案2.1 方案设计示意图（见图<1>）图〈1〉设计方案总图图（1）所示为测试靶场具有多个靶口的设计方案。

该方案中将卷靶机构与张紧靶纸机构均安装于地下室，考虑到当一条靶纸纸带及控制系统出现鼓掌需要维修，可于地下室进行，而不必中断其他靶口的实验。

若靶场只有一个靶口，亦可将卷靶机构和张紧机构分别安置于屋顶上方和地下室两处。

2.2幻灯技术和靶纸技术由于整个靶场建造得具有很好的挡光性能，因此，地下室与其上方悬挂靶纸相当于一个暗室。

采用普通幻灯机将特制的靶纸幻灯片打到靶纸上时，靶纸上可以呈现清晰标准的靶纸图形。

2.3 摄影机和工业电视的应用过幻灯片得到靶纸图形被摄象机摄取后转换为电信号通过电缆传输给工业电视，则在电视屏幕上呈现出清晰可见的完整靶纸图形，可直接观察靶纸情况，随打随验兵器是否合格。

光电自动报靶系统的设计与实现

光电自动报靶系统的设计与实现杨子宁【摘要】为了解决人工报靶精确度低和存在安全隐患等问题,介绍了一种光电自动报靶系统的设计方案.该系统以由激光二极管构成的激光网络进行信号检测,当子弹上靶时会阻断激光网络中的两条相互垂直的光线,利用以单片机为核心的信号处理系统对这一信号进行处理能够精确得到弹着点的坐标和环数,并能大大减少错报和漏报的情况.该系统精度高、成本低、安全可靠,有较好的应用前景.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)007【总页数】3页(P38-39,42)【关键词】自动报靶;激光二级管;信号检测;单元机【作者】杨子宁【作者单位】国防科学技术大学,光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TP2731 引言目前，在部队射击训练、考核和比赛中，示靶、检靶和成绩记录主要依靠人工完成，这样不但效率低、可靠性差，而且存在安全隐患[1]，因此设计和采用安全有效的自动报靶系统具有重要的现实意义和迫切的现实要求。

现有市售的自动报靶系统采用的检测手段一般来说有采用金属片(或其他导电体)连通检测和图像识别两种方法。

连通检测法是根据子弹经过靶面时使平行于靶面的两块金属板导通的原理实现的[2]，可见，若要使分辨率比较高，必须将金属板分成尽可能多的区域，这使得电路相当复杂。

图像识别法是用平行于靶面的摄像机拍摄靶面图像，通过计算机识别检测出子弹触靶的位置[3]，他的特点是分辨率比较高。

但以上两种方法对于第二发子弹从第一发子的弹孔穿过的情况检测起来相当困难，容易造成漏报，这种情况在高水平射击中,子弹多集中在10 环位置时出现较多。

本文则采用光电定位的技术以更为直观、简便的方法同样实现了检测的目的，该系统以由发光装置构成的光电靶作为检测弹着点的装置，以单片机为核心构成数据分析处理系统，能够精确得到子弹弹着点的坐标和相应的环数，并且可以有效地减少错报和漏报的情况。

另外，通过对发光装置通断的控制还可以对选手的反应速度和灵敏度等重要指标进行考核和评估。

自动射击报靶装置

自动射击报靶装置徐暑葛宇清李亚运南京医科大学基础医学院生物医学工程系一．引言 (5)二．硬件部分方案设计 (5)1.激光笔方位控制方案论证 (6)1．1电机选择方案 (6)1.2电机驱动模块的方案论证 (6)1.3电机组合方案 (7)1.4激光枪控制方案论证 (8)2.图像采集方案 (8)3.无线通讯模块 (9)4.显示模块 (9)四：软件部分设计 (11)1.射击位控制 (11)2.靶位检测的分析 (12)四．系统调试 (17)2.测试内容 (17)a.基础要求 (17)b.发挥部分 (18)3.结果分析 (18)附录： (19)摘要：系统采用两片MSP430F149作为激光枪自动射击装置控制系统的控制核心，其中1片作为主MCU控制激光枪模块的击发、自动瞄准程序、通过弹着点坐标判定打靶环数及方位，自动报靶及在12684液晶屏上显示弹着点位置等功能，另外1片MSP430F149单片机进行图像识别处理，确定弹着点坐标，并通过nrf905无线发送给主MCU，其中弹着点检测采用带有FIFO的OV7670摄像头模块进行图像信息的采集。

主控制模块单片机接收弹着点的坐标信息，进而控制电机运转方向及步数进行弹着点的调整。

本系统可实现激光枪自动射击，通过键盘控制激光枪的弹着点在胸靶上位置，通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点光斑，并显示弹着点的环数与方位信息，同时具有易于操作，精确控制，低功耗等优点。

关键词：MSP430；ov7670摄像头；自动射击；nrf905Abstract：The system uses two MSP430s as Cybernetics Core of the laser gun automatic shooting device .One MSP430 is used as main MCU.It controls the shooting of the laser gun ,also used in auto-targeting program. It determines the number of target loop and location through the coordinate of the impact point.Another MSP430F149 MCU is for image recognition processing, determing the coordinates of the spot and send the message to the main MCU through the NRF905 wireless. The impact point detection module acquires an OV7670 camera with a FIFO. The camera is for the acquisition of the image information.After receiving the impact point location information, the MSP430 would control the motor so that it could make adjustments about the impact point.This system can realize automatic shooting ,. We can set Where the impact point locates on the target through the keyboard.. It also can show tthe number of target loop and the locate information of the impact point.Meanwhile it has such advantages like easy operation, accurate control and low power consumption. Keyword: MSP430；ov7670camera;automatically shooting;一．引言题目要求制作一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统。

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目录摘要 (I)关键字 (I)Abstract (I)Key word (I)1引言 (1)1.1自动报靶在国内的研究 (1)1.2基于图像处理技术自动报靶系统 (1)1.3研究的意义 (2)2传感器物理特性分析 (2)3 交汇测量原理简介 (3)4 数据储存 (4)4.1 CCD信号的处理和检取 (4)4.2 S/H和ADC选择 (4)4.3 信息压缩与储存 (5)4.4 地址发生器 (6)4.5 子弹成像点的确定 (7)4.6 交汇角的计算 (7)5 数据处理 (7)6 总结与展望 (8)6.1总结 (8)6.2展望 (8)参考文献 (9)致谢 (10)自动报靶系统的设计摘要针对于军事射击的项目特点，起于数字图像的处理、识别技术，给出了自动报靶系统的设计方案和实现的算法。

这个系统通过了对图像采集、图像处理、弹孔提取和环值判定，去实现自动报靶、数据管理（包括统计、记录、分析）等功能。

关键字图像处理；系统设计；图像采集；自动报靶Design of automatic target scoring systemAbstractAccording to the characteristic of the military rifler,a scheme of automatic target-scoring system is presented in this paper,based on digital image processing and recognition technology.This system can realize the function of automatic target-scoring and date management(statistics,record,analysis)etc,by image gathering,image process,and bullet-spot’s recognition and scoring.Key wordAutomatic Target-scoring;Image Process;System Design1引言传统的报靶主要依靠是人工实现，存在的精确度不高、安全隐患比较大以及人力资源分配的不足。

现在的市场上一些关于自动报靶的产品中应该普遍成本高、系统比较复杂，并且占用场地等一些缺陷。

就目前来说，弹丸中靶的坐标测量普遍都采用弹丸穿过实心靶留下弹痕，射击者使用望远镜或借助于闭环电视系统估算出每一弹丸的中靶坐标。

这设计的自动报靶系统是一种对着靶位置进行自动测量的系统，采用确定在光学经纬仪上的CCD期间作为探测元件，弹丸经有效靶面才在CCD上面成像，经过视频放大、ADC转换、数据处理等送入微机，通过正交汇的原理可计算得出弹丸着靶的精确位置坐标。

这种测量方法效率很低，测量精确度差。

1.1自动报靶在国内的研究自动报靶是跟随着现在的科学技术的进步发展起来的很新型报靶技术。

目前，我国军中的设计训练器材的性能情况还很落后，大多数都是人工报靶，只有少数是自动报靶系统。

其中原因有二点：第一是自动报靶系统的科技含量高，成本相对较高；二是少数模拟训练系统，只能去自己模拟训练，不能进行实弹射击，训练的质量还难以保证，因为这个，射击训练器材重心放在真正使用的自动报靶系统的研发上。

二是目前国内的自动报靶系统技术还不够成熟，系统环境的适应性差、性能单一，不能满足部队训练需求；为适应科技强军的需求，国内有许多企业对这进行研究，相继开发出多类射击自动报靶系统。

这此产品按其功能的实现可以分为：声电定位自动报靶系统、半导体电子靶系统、基于图像处理技术的报靶系统。

1.2基于图像处理技术自动报靶系统根据图像处理技术的迅速发展壮大和计算机运算速率的不断提升，数字图像处理技术，尤其是图像识别技术已经在诸多领域中得到了相当之广泛的应用。

例如，汽车自动驾驶系统、人脸识别、指纹识别与匹配系统等都是图像识别技术在现实生活中的典型应用。

“基于图像处理技术的自动报靶技术”就是这样一个包括了图像采集、图像识别和数据处理的典型系统。

自动报靶都是采取图像处理有关技术来进行实现，这个产品是根据计算机图像的识别的处理为基本。

在实弹进行射击过程中，它是通过摄像头对常规标准靶图像进行采集，根据采集来的靶图像的变换和特点，通过计算机图像识别技术来确定出靶图像的真实弹点，然后利用判定弹点再靶中的具体位置来确定弹点的中环位数。

对于不同的靶位上的每一次射击都采用完全相同的算法、规则和精确度来进行对比、比人工报靶更客观，更公正，有非常高的可用性。

使用这样一种自动报靶系统就好比是使用了一个“电子烟”，它会替代报靶人员的眼睛，在实弹射击的过程当中不间断的对靶面进行精确地测量。

1.3研究的意义自动报靶系统不只是在提高射击效率、节省人力和避免报靶时的人员安全隐患的同时，并且能自动进行统计并且显示出射击成绩，确保射击成绩的真实性，实现迅速、准确的落点报告。

图像处理类在成本上基本只需要摄像头和计算机，而且伴随着图像处理新技术。

随着新方法的连续提出，有一种声电定位报靶和半导体电子报靶这两类产品在技术上的不足制约了它们在部队中作为平时训练使用的普遍性，所以研究低成本，精度高和适应能力强的自动报靶系统成为部队所追求的产品，在报靶精度和适应性上也将逐渐满足军队要求，所以研究基于图像处理的军用报靶系统对于部队现代化具有推进作用，在部队的应用中具有极其广阔的前景。

2传感器物理特性分析报靶系统是由传感器（特制的头靶、胸靶、胸环靶、身靶）进行数据采集、精确检测到击中靶子的信号是成功自动报靶的关键，这个系统的报靶传感器使用一种特制的靶子，它的双面各有一层导电橡胶体或其他导电的软质材料，反面的导电橡胶接连地线，正面的一层橡胶按胸环靶样式用绝缘材料割成不同的环位和方位区域，而且在不同的区域分别引出信号线。

当子弹通过靶子的瞬间，靶子双面的导电橡胶层接通，此刻在相应区域的信号线上就能产生接地的脉冲信号，靶的8个环位和8个方位总共16种脉冲信号同时输出。

胸靶结构的示意图如图一所示。

设靶子的厚度是0.02m，弹速是400m/s，所以输出的接地脉冲宽度低于50us。

为了能够精准的检测，就一定要对这些脉冲信号进行整形和展宽前期信号的处理，用CPLD技术对数据采集好并且处理的实现，引出较常规的数据处理相比，引出同时使用简易和减少产品造价，数据采集板还要实现从并行到串行之间的转换。

3 交汇测量原理简介交汇测量原理如图1所示，有CCD摄像机和经纬仪成角测量系统，测量飞行弹丸空间角的位置;图1中CDEF位有效靶面，P位弹着靶面，以靶心O为原点,AB=L位基线，有y1=PG-OO1,x1=AG-AO1，令Y=PG,X=AG,则y1=Y-OO1，x1=X-AO1，三角函数变换知X1=AOL-+）（βαβαsinsincos1(1)Y1=OO-+）（βαβαsinsincosL1(2)其中α，β由光电经纬仪测出4 数据储存系统框图如图2所示，CCD视频信号放大滤波、S/H、二值化、A/D及DMA等一系列的措施存入单片机的系统内存，同时实行数据处理，单片机系统同时设置了对应的功能键，控制数据的显示与采集。

4.1 CCD信号的处理和检取因为目标最小的过靶时间为70us，CCD器件的主频最多在10MHz。

考虑到目标通过系统后在CCD器件上能呈现两个像元数，系统采用了日本松下公司的2592位线阵CCD MN8061A.其像元间距14us；当主频位10MHz时行积分时间为262.8us；在目标对象最小过靶的时间为70us时，呈像积分时间（占空比）是0.3，CCD驱动电路运用公司为MN8061A 配套配置的MN8061A驱动板。

CCD模拟信号在单个目标越过靶位时信号基频为3.8kHz，通过对模拟信号幅度真实有效的5次以内谐波的考虑，视频通道带宽为20kHz。

多个目标时，最多在一行之中有3个目标，但频率跌和，带宽约需30kHz。

高于这个数值的大多呈显背影信号，电路中可以滤除。

4.2 S/H和ADC选择依据以上的参数，视频放大选用AD521，低滤波选取TC36376.从主频10MHz和逐像元采样开拔，ADC转换的速度超过10MHz。

本系统试量目标的CCD模拟信号的电压变化梯度很大，所以在ADC之前设S/H。

4.3 信息压缩与储存实现CCD数字信号的快速储存是这个系统的关键技术。

CCD输出视频信号的位处理时间仅需100ns，如果想到位处理时间大于S/H时间、RAM时间和ADC时间之和的关系，储存时间应该低于20ns。

采取对CCD视频信号进行二值化和ADC双重处理方法（DMA技术）。

原理如图3所示。

DMA由8只8D暂存器和相对应的8组RAM以及地址发生器3部分组成，RAM 的容量可跟据需要抉择。

图示这种情况下，RAM位8 k b*8，可储存24行CCD数字信号，8D暂存器可运用74HC系列74HC373，其数字设立时间为20ns。

DMA工作的历程：8D暂存器的食醋胡控制端接R/W信号，R/W信号还通过8个8线三状态暂存器管制DMA和计算机数据总线路道，两个8拍分配器输出的时序一样，地址发生器位16位，高13位输入RAM，低3位输出8拍分配器，所以每8个时钟脉冲8组RAM地址同时升一位。

对于顺序输入的CCD视频数值信号每一位，只允许由被8拍分配器置”+”的一组8D 暂存器转存，转存的时间是20ns。

转存的数字信号，包含转存时的稳定过程，由于8D 暂存器的输出端处于允许输出的状态，并且会一并显现在输出线上，但此时与之前8D 暂存器，相对应的RAM处于抉择之外（CS=1)，RAM处于拒存的状态，当且仅当下一个时钟输入之后，才会处于写入状态。

所以，对于每一次输入到CCD的数值信号仅用20ns存入暂存器，同时入手对RAM 写入，对RAM的写入时间长达700ns，实现了数据的高速传输。

4.4 地址发生器地址发生器是由4片8位双移位暂存器74HC198组成，其中的两片输出缓存置于导通状态，是用于产生16位地址，另两片是用来地址记忆，原理如图4.如果现在CCD输入行中出现了二值信号，D触发器置1，在当前行结束，也将下一个同步脉冲到来时，IC1和IC2强行在下一行起始的地址输入记忆，同时在行同步脉冲有效期间又转存IC1和IC2，因为两者无差别，该转存的过程没有意义，地址在同步脉冲之后继续运行。

如果下一行没有二值化信号，IC1和IC2写入该行末尾的地址。

IC1和IC2在同步脉冲作用期间向IC1和IC2并行输入依旧是该行的起始地址，因此DMA对没有二值化信号的CCD行重复在原地址进行依次刷新，直到下一个有二值化信号的CCD 行储存之后才转入下一地址。