基于視頻流的彈點(diǎn)捕捉和跟蹤.pdf

1、隨著我國(guó)軍隊(duì)信息化程度的提高，采用圖像識(shí)別方式的自動(dòng)報(bào)靶技術(shù)在士兵射擊訓(xùn)練中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文提出一種激光瞄靶訓(xùn)練系統(tǒng)的解決方案，一個(gè)魚眼鏡頭及攝像機(jī)置于胸環(huán)靶面的背后，利用魚眼鏡頭焦距短、視角大的特性，壓縮胸環(huán)靶箱的體積，使其便于攜帶。通過攝像機(jī)捕捉的圖像對(duì)激光彈點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)地捕捉和跟蹤，幫助士兵提高瞄準(zhǔn)技巧。本文主要研究?jī)?nèi)容為魚眼圖像的校正和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)及跟蹤的相關(guān)理論和技術(shù)。
　　魚眼圖像的校正涉及圖像預(yù)處理和校正算

2、法兩部分。圖像預(yù)處理部分包括圖像分割、邊緣檢測(cè)、去噪、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理等技術(shù)，目的是計(jì)算出胸環(huán)靶圓心。圖像校正部分，在胸環(huán)靶圓心與鏡頭光心近似重合的情況下，通過計(jì)算得到的圓心坐標(biāo)，求出圓心到各環(huán)的距離，由于胸環(huán)靶各環(huán)實(shí)際寬度已知，使用最小二乘法擬合該距離和無畸變距離之間的映射關(guān)系，利用求得的曲線方程校正圖像;在靶心與光心非重合的情況下，通過連接靶心與光心所在的直線，求出該直線與各環(huán)交點(diǎn)到光心的距離和無畸變距離，擬合新的映射關(guān)系。最后，通過

3、三次卷積像素灰度插值恢復(fù)圖像。實(shí)驗(yàn)證明經(jīng)圖像校正后能精確計(jì)算射擊成績(jī)。
　　運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方面，由于即使在很遠(yuǎn)距離對(duì)胸環(huán)靶進(jìn)行射擊，激光彈點(diǎn)的直徑變化也極小，而且彈點(diǎn)在圖像中的灰度遠(yuǎn)高于其他部分，利用激光彈點(diǎn)的這些特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈點(diǎn)的檢測(cè)算法。為了增強(qiáng)實(shí)時(shí)性，對(duì)算法進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，提高了檢測(cè)效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的算法能夠準(zhǔn)確地檢出彈點(diǎn)。
　　最后，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法進(jìn)行了研究，在分析各種常見跟蹤算法優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，選擇使用K