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南京理工大学 硕士学位论文模拟射击软件识别系统的研究与实现 别:硕士 专业:物理电子学 指导教师:张毅 20090530硕士论文 模拟射击软件识别系统的研究与实现 摘要 模拟射击软件识别系统,是利用反坦克炮瞄准击发图像的分析来代替实弹射击训练系统。
本系统由图像跟踪瞄准装置、图像采集与保存和计算机软件识别三部分组成。
本文主要对计算机软件识别部分进行研究,主要通过对图像处理 witt和Canny算子几种边缘提取算法。
在十字光标中心点坐标的计算上,采用了模板匹配的方法,介绍了MAD,SSDA,NCC和中心矩匹配几种算法。
通过数学形态学进行优化,研究利用MATLAB工具进行仿真,通过对获得效果图进行比较和筛选,选取最合适的算法,使得系统获得比较精确的结果,同时也具有了不错的运算速度。
评估系统是在XP系统下利用C++语言开发的。
试验表明,本系统能够准确快速的处理射击手的瞄准和击发图像,并进行分析评价射击手的射击水平,基本实现了系统的预期功能。
关键词:阈值分割,边缘检测,模板匹配,中心矩匹配,SSDAAbstract 硕上论文 Abstract Fire identification software simulation system uses the method of image analysis insteadof living firing system.The system consists of image tracking and targeting system.imageacquisition and preservation system and Computer Software Identification System.In thispaper,we focus on the compmer software identification system in order to calculate thecoordinates of the cursor cross and extract the target by image processing. In target extraction,paper introduces and compares kinds of threshold segmentationmethods,such as P—tile thresholding、local thresholding、 optimal thresholding etc r andedge detection methods which include Roberts、sobel、prewitt and canny operators. In coordinates of cursor cross calculation,paper adopt the template matching method.Make a comparative analysis of the advantages and the disadvantages of MAD,SSDA,NCCalgorithms etc. The evaluation system is developed by C++programming language in the circumstanceof Windows XP A large member of experiments indicates that the system is able to accuratelydeal with the images.analysis and assess the shooting level.T11e expected function has beenrealized.Keyword:threshold segmentation,edge detection,template matching,SSDA,Prewitt,MorphologyII 声 明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。
与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。
研究生签名: 年月 日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。
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研究生签名: 年月 日硕士论文 模拟射击软件识别系统的研究与实现1绪论1.1课题的背景和意义 随着时代的进步与发展,我国在军事方面的长足进步是人所共知的,在新时代环境的影响下,军事武装的科技化程度已经成为我国目前军事方面发展的主要拓展的领域。
本文所研究和开发的这套模拟射击软件识别系统正是基于这个目的,旨在提高我军的实战技能发面注入更多的科技元素。
我国目前的反坦克炮射击手在训练上依旧采用实弹射击的方式,毫无疑问,实弹射击训练有很多无法超越的有点,例如实弹射击训练可以更好的把握火炮与目标之间的距离关系,可以根据击发情况进行调整,从而加强在脑海中距离感和击发俯仰角的概念:实弹射击还可以锻炼射击手在遇到突发情况时候的临时反应和处理能力,最重要的是可以让射击手将瞄准射击的过程和具体的战场地形状况,天气因素等各个方面的影响结合的更好,以提高射击手的射击能力。
当然,实弹射击训练的弊端不言而喻,就是浪费时间而、效率低下且成本巨大,这也就意味着无法大规模地进行训练。
在此背景下,我们引入模拟射击软件识别系统的出发点就是通过图像处理分析的方法达到实弹射击训练的目的。
模拟射击软件识别系统是建立在实弹射击的基础之上的,通过图像采集后进行处理分析并判断,来达到实弹射击的效果。
这样的模拟设计系统的优势不言而喻,最主要的就是极大的缩减了射击训练的成本,节约了更多的经费可以用于别的方面的提高;另外此系统还将大大提高射击训练的效率,使得大规模的射击训练也得以提上日程。
反坦克炮出现在第一次世界大战后期,广泛用于第二次世界大战,战后被坦克火炮取代。
它以机动能力强.火炮威力大,装甲防护好,以及价廉物美的特点,长期雄居坦克杀手榜的榜首,就是在当今反坦克导弹笑傲群雄时,自行反坦克炮仍然占有一席之地,被称为“冷面杀手”。
我国研制和发展自行反坦克火炮虽然较晚,但我国于上世纪70年代末开始研制、90年代初开始批量装备装甲机械化部队的新型120毫米履带式自行反坦克炮,却使我国一跃成为自行反坦克炮研发的佼佼者。
所以本系统的研究和发展对我军战斗力的提高仍然具有较高的现实意义。
1.2模拟射击软件识别系统的相关技术1.2.1图像分割技术 在图像分析与处理的应用研究中,研究者往往对一些特定的区域感兴趣,即图像中某些有意义的、具有特殊性质的区域,这些区域通常被定义为目标,其他部分称为背景。
为了能
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