激光模拟射击靶像采集处理方法及装置与流程

本发明涉及激光模拟射击和智能图像识别的技术领域，尤其是激光模拟射击靶像采集处理方法及装置。

背景技术：

目前，部队、公安、运动员的轻武器射击训练，普遍还是采用传统的训练方法，即“射击五步法”(固定枪瞄准、缩距缩靶瞄准、四点瞄准、据枪瞄准击发、实弹射击)，“射击五步法”是经过实践证明切实有效的训练方法，但该训练方法是在以往完全没有高科技设备辅助条件下的训练方法，在相关科学技术不断发展的今天现在看来，“射击五步法”还是存在真实感不强、训练效率低、技能形成周期长、技能精度不够、教练员精细化和系统化组织训练难度大等诸多问题。

当前市面上大部分激光模拟训练产品，基本都停留在简单的模拟射击过程，对组织训练所需的“弹着分布率”、“历史回放”、“数据图表分析”、“大数据管理”等实训要求差距甚远。

亟待利用当前比较成熟的激光模拟、图像识别、大数据管理等技术，很好的辅助射击训练、模拟射击真实感、增强训练场竞技氛围、提升射手训练热情、提高射击效率，达成高效、快捷、精细、系统、全面训练的目的。

技术实现要素：

本申请提供一种激光模拟射击靶像采集处理方法及装置，能够对经过激光模拟射击后形成的靶像进行采集处理分析，从而快速精准得到激光模拟射击的弹孔所处的坐标以及所在的环位，进而得到激光模拟射击成绩。

第一方面，本申请提供了一种激光模拟射击靶像采集处理方法，包括：

采集第一图像，其中所述第一图像内包含有经过激光模拟射击后形成的靶纸区域；

在采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域；

在提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域；

在提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域；

在提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域；

在提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域；

计算所述弹孔区域所处的坐标以及环位。

进一步地，所述第一图像内包含有空白区域以及经过激光模拟射击后形成的靶纸区域，所述在采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域，包括：

根据所述空白区域与所述靶纸区域的颜色不同，利用阈值分割将所述第一图像中的所述空白区域全部提取出，得到靶纸区域。

进一步地，所述空白区域的颜色为白色。

进一步地，所述在提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域，包括：

根据人像区域与靶纸区域中除人像区域外的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶纸区域中的人像区域提取出来，得到人像区域。

进一步地，所述人像区域为黑色。

进一步地，所述在提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域，包括：

对人像区域进行中值滤波处理，

根据人像区域的靶环分界带区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶环分界带区域提取出来，得到靶环分界带区域。

进一步地，所述在提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域，包括：

根据人像区域的数字区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述数字区域提取出来，得到所述数字区域；

根据人像区域的靶环中心区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶环中心区域提取出来，得到所述靶环中心区域。

进一步地，所述在提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域，包括：

对人像区域通过局部均值和标准差分析，提取弹孔区域。

进一步地，所述计算所述弹孔区域所处的坐标以及环位，包括：

建立基准点模板；

将提取到的所述弹孔区域匹配所述基准点模板并生成仿射变换关系；

将提取的弹孔区域通过算法获得弹孔中心点；

将所述弹孔区域通过所述仿射变换关系显示在指定坐标位置并得到所处环位。

第二方面，本申请提供了一种激光模拟射击靶像采集处理装置，包括：

第一图像采集模块，用于采集第一图像，所述第一图像内包含有经过激光模拟射击后形成的靶纸区域；

靶纸区域提取模块，用于在所述第一图像采集模块采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域；

人像区域提取模块，用于在所述靶纸区域提取模块提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域；

靶环分界带区域提取模块，用于在所述人像区域提取模块提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域；

靶环中心区域及数字区域提取模块，用于在所述人像区域提取模块提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域；

弹孔区域提取模块，用于在所述人像区域提取模块提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域；

计算模块，用于计算所述弹孔区域所处的坐标以及环位。

与现有技术相比，本申请提供的激光模拟射击靶像采集处理方法及装置；实现了激光模拟射击靶像的采集处理，处理效率高、处理结果准确，有利于大幅提高模拟射击的训练效率和训练水平，提高被训者的射击能力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的激光模拟射击的靶像采集处理方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的步骤s7的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的激光模拟射击靶像采集处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

参照图1-3所示，为本发明提供较佳实施例。

本实施例提供的激光模拟射击的靶像采集处理方法，是专门针对经过激光模拟射击后得到的靶纸进行图像采集得到的图像进行处理的，靶纸具有模拟人体图像的人像，我们称之为人像区域，人像区域中包括有靶环分界带区域、靶环中心区域、数字区域以及弹孔区域。

一种激光模拟射击靶像采集处理方法，其特征在于，包括：

s1、采集第一图像，其中所述第一图像内包含有经过激光模拟射击后形成的靶纸区域。

需要说明的是，第一图像内包含的靶纸区域为经过激光模拟射击训练后形成的靶纸图像，通过对靶纸区域进行分析处理，可以得到激光模拟射击训练的射击成绩。

s2、在采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域。

具体地，所述第一图像内包含有空白区域以及经过激光模拟射击后形成的靶纸区域，在采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域，具体包括：

根据所述空白区域与所述靶纸区域的颜色不同，利用阈值分割将所述第一图像中的所述空白区域全部提取出，得到靶纸区域。

优选地，空白区域的颜色为白色，利用阈值分割将所述第一图像中的所述空白区域全部提取出，得到靶纸区域的具体方法为：

利用算子：threshold(image:region:mingray,maxgray:)，获取预期的区域,即靶纸区域，其中image表示输入的第一图像,region表示分割出来的靶纸区域，mingray是用来筛选靶纸区域的灰度最小值，maxgray是用来筛选靶纸区域的灰度最大值；靶纸区域是包含给定灰度值范围的所有像素点集合。

s3、在提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域。

具体地，在提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域，包括：

根据人像区域与靶纸区域中除人像区域外的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶纸区域中的人像区域提取出来，得到人像区域。

具体地，获取到靶纸区域后，利用算子：reduce_domain(image,region:imagereduced::)，

获取靶纸区域在图像定义域内对应的靶纸图像定义域,image为输入的原始图像,region为定义新图像定义域的区域(即这里获取到的靶纸区域),imagereduce为新图像(即这里需要的靶纸图像)

进一步利用全局阈值分割，即算子threshold(image:region:mingray,maxgray:)，得到人像区域。

优选地，所述人像区域为黑色。

s4、在提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域。

在提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域，具体包括：

对人像区域进行中值滤波处理，

根据人像区域的靶环分界带区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶环分界带区域提取出来，得到靶环分界带区域。

具体地方法为：获取到人像区域后，利用算子

median_rect(image:imagemedian:maskwidth,maskheight:)

对人像区域进行中值滤波,

image为输入图像(即这里的人像区域)，imagemedian为输出的结果图像,即中值滤波后的图像,maskwidth和maskheight为矩形掩膜的宽度和高度。该算子计算掩膜内的所有像素的灰度值，并取掩膜内所有像素灰度值的中值作为掩膜区域的灰度值；

进行中值滤波后，可以使得人像区域内的一些噪点被抑制掉，进而为动态阈值分割提供参考图像；

进一步，利用算子

dyn_threshold(origimage,thresholdimage:regiondynthresh:offset,lightdark:)；

origimage，为输入原始图像(即这里的人像区域)，thresholdimage为输入对比图像，(即这里的中值滤波后的图像)，regiondynthresh为结果区域(即预期的靶环分界带区域)，

offset为阈值偏离值，

lightdark为可选的算子操作模式,包括“light”，“dark”，“equal”，“not_equal”；

算子从输入图像中选择灰度值满足条件的像素，并组成区域；条件如下：

假设原始图像像素灰度值为go＝g_{origimage}，对比图像的灰度值为gt＝g_{thresholimage}，当条件为lightdark＝“light时，go≥gt+offset；

lightdark＝“dark”时，go≤gt-offset；

lightdark＝“equal”时，gt-offset≤go≤gt+offset；

lightdark＝“not_equal”时，go>gt+offset，或go<gt-offset

优选地，靶环分界带区域是白色的，因此lightdark操作模式选择“light”，进而得到靶环分界带区域；

s5、在提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域。

在提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域，具体包括：

根据人像区域的数字区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述数字区域提取出来，得到所述数字区域；

根据人像区域的靶环中心区域与人像区域中的其他区域的颜色不同，利用阈值分割将所述靶环中心区域提取出来，得到所述靶环中心区域。

s6、在提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域。

在提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域，具体包括：

对人像区域通过局部均值和标准差分析，提取弹孔区域。

具体地，通过变换的靶纸区域，参考人像区域，参考靶环边界区域，参考靶环中心区域，以及参考靶环数字区域以及参考靶环定义带区域，通过分别与实时图像中获取的靶环分界带区域，靶环中心区域，靶环数字区域以及靶环定义带区域进行做差集，得到新增的单一激光点区域为弹孔区域。

s7、计算所述弹孔区域所处的坐标以及环位。

具体的计算方法包括：

s71、建立基准点模板；

s72、将提取到的所述弹孔区域匹配所述基准点模板并生成仿射变换关系；

s73、将提取的弹孔区域通过算法获得弹孔中心点；

s74、将所述弹孔区域通过所述仿射变换关系显示在指定坐标位置并得到所处环位。

本发明还提供了一种激光模拟射击靶像采集处理装置，包括：

第一图像采集模块10，用于采集第一图像，所述第一图像内包含有经过激光模拟射击后形成的靶纸区域；

靶纸区域提取模块20，用于在所述第一图像采集模块10采集到的所述第一图像内，提取靶纸区域；

人像区域提取模块30，用于在所述靶纸区域提取模块20提取到的所述靶纸区域内，提取人像区域；

靶环分界带区域提取模块40，用于在所述人像区域提取模块30提取到的所述人像区域内，提取靶环分界带区域；

靶环中心区域及数字区域提取模块50，用于在所述人像区域提取模块30提取到的所述人像区域内，提取靶环中心区域以及数字区域；

弹孔区域提取模块60，用于在所述人像区域提取模块30提取到的所述人像区域内，提取弹孔区域；

计算模块70，用于计算所述弹孔区域所处的坐标以及环位。

本申请提供的激光模拟射击靶像采集处理方法及装置；实现了激光模拟射击靶像的采集处理，处理效率高、处理结果准确，有利于大幅提高模拟射击的训练效率和训练水平，提高被训者的射击能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。