一种基于机器视觉的打靶计分方法与流程

1.本发明属于机器视觉技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于机器视觉的打靶计分方法。


背景技术：

2.在传统射击打靶计分中，射击员射击靶纸后，通常是人工识别靶点所在的环，并进行统计分数，存在计分效率较低且人为判分准确度相对低的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种基于机器视觉的打靶计分方法，旨在改善上述问题。
4.本发明是这样实现的，一种基于机器视觉的打靶计分方法，所述方法具体包括如下步骤：
5.s1、采集射击前的靶纸图像，获取靶纸上各靶环线的半径值；
6.s2、采集射击后的靶纸图像，确定射击孔圆心所在的半径区间；
7.s3、基于各半径区间定义的计分值来统计此次打靶的总计分。
8.进一步的，所述步骤s1具体包括如下步骤：
9.s11、对射击前的靶纸图像进行二值化，获取二值化图像ⅰ；
10.s12、对二值化图像ⅰ进行轮廓检测，对检测出的轮廓进行最小包围圆拟合，形成靶纸上的靶环线；
11.s13、获取各靶环线的圆心坐标，将各圆心坐标的平均值作为所有靶环的共同圆心；
12.s14、计算共同圆心至各靶环线的距离，即为各靶环线的半径。
13.进一步的，所述步骤s2具体包括如下步骤：
14.s21、对射击后的靶纸图像进行二值化，获取二值化图像ⅱ；
15.s22、对二值化图像ⅱ进行先膨胀后腐蚀的形态学处理，通过膨胀去除二值化图像ⅱ中的靶环线；
16.s23、对射击孔进行最小包围圆的拟合，获取射击孔的圆心；
17.s24、计算射击孔圆心距共同圆心的距离，基于该距离确定所有射击孔圆心所在的半径区间。
18.本发明提供的基于机器视觉的打靶计分方法提高了射击孔所在靶环的识别精度，同时也实现打靶的自动计分，提高打靶的计分效率。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的基于机器视觉的打靶计分方法流程图；
20.图2为本发明实施例提供的射击前靶纸图像的示意图；
21.图3为本发明实施例提供的射击前靶纸图像预处理后的图像示意图；
22.图4为本发明实施例提供的靶环的共同圆心位置示意图；
23.图5为本发明实施例提供的靶环半径的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的射击后靶纸图像的示意图；
25.图7为本发明实施例提供的射击后去除靶线后的示意图；
26.图8为本发明实施例提供的射击孔的圆心示意图；
27.图9为本发明实施例提供的射击孔圆心所在靶环的示意图；
28.图10为本发明实施例提供的靶分统计示意图。
具体实施方式
29.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
30.图1为本发明实施例提供的基于机器视觉的打靶计分方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
31.s1、采集射击前的靶纸图像，并进行二值化，获取二值化图像ⅰ；
32.射击前靶纸为完整无损的，通过工业相机采集射击前的靶纸图像，如图2所示，对该靶纸图像依次进行二值化处理、先腐蚀再膨胀的形态学处理，完成图像预处理，如3所示。
33.s2、对二值化图像ⅰ进行轮廓检测，对检测出的轮廓进行最小包围圆拟合，形成靶纸上的靶环线，获取各靶环线的圆心坐标，将各圆心坐标的平均值作为所有靶环线的共同圆心，如图4所示；
34.对预处理后的靶纸图像进行轮廓检测，对轮廓进行最小包围圆拟合，得到各靶环线的圆心坐标，放入圆心坐标集合，靶纸通常为多个同心的靶环线组成，忽略细微误差，对圆心坐标集合进行求取平均值作为所有靶环线的共同圆心。
35.s3、计算共同圆心至各靶环线的距离，即为各靶环线的半径，如图5所示；
36.s4、采集射击后的靶纸图像，对该靶纸图像进行二值化，获取二值化图像ⅱ，如图6所示；
37.射击后的靶纸上有射击孔，因此，靶纸图像上也存在射击孔，主要是要识别射击孔所在的靶环，进而进行计分，其处理过程如下所述。
38.s5、对二值化图像ⅱ进行先膨胀后腐蚀的形态学处理，通过膨胀去除二值化图像ⅱ中的靶环线，如图7所示；
39.s6、对射击孔进行最小包围圆的拟合，获取射击孔的圆心，如图8所示；
40.s7、计算所有射击孔圆心距共同圆心的距离，判读该距离所在的半径区间，即所在的靶环，相邻靶环线之间的区域即为外靶环线的靶环，如图9所示；
41.s8、基于所在的半径区间来确定各射击孔对应的计分，所有射击孔的总计分即为此次打靶的总计分，完成打靶的计分，如图10所示。
42.以10个靶环线为例进行说明，10个靶环线从内至外距共同圆心的半径依次为r1至r10，若射击孔的圆心位于半径区间[0,r1]，即位于靶环1，计分为10分；若射击孔的圆心位于半径区间[r1,r2]，即位于靶环2，计分为9分；若射击孔的圆心位于半径区间[r2,r3]，即位于靶环3，计分为8分；若射击孔的圆心位于半径区间[r3,r4]，即位于靶环4，计分为7分；
若射击孔的圆心位于半径区间[r4,r5]，即位于靶环5，计分为6分；若射击孔的圆心位于半径区间[r5,r6]，即位于靶环6，计分为5分；若射击孔的圆心位于半径区间[r6,r7]，即位于靶环7，计分为4分；若射击孔的圆心位于半径区间[r7,r8]，即位于靶环8，计分为3分；若射击孔的圆心位于半径区间[r8,r9]，即位于靶环9，计分为2分；若射击孔的圆心位于半径区间[r9,r10]，即位于靶环10，计分为1分。
[0043]
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。