[發明專利]一種基于機器視覺的自動報靶方法

在審

• 申請號: 202210678898.2
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115131721A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李文興;郭永生;趙鑫;于振中
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: G06V20/50
• 分類號: G06V20/50;G06V10/36;G06V10/28;G06V10/34;G06V10/74;G06V10/44;G06V10/422;G06V10/25;F41J5/10
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 朱文振

1.一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、大津二值化處理原始圖像以得到二值圖像，利用輪廓近似擬合方法找到所述二值圖像的關鍵特征點，利用透視變換對原始圖片進行初步坐標修正，以得到修正圖片，調整所述修正圖片的對比度及亮度，并對所述修正圖片進行掩膜處理，據以獲取預處理圖片；

S2、利用斑點檢測算法檢測所述預處理圖片的彈孔位置坐標數據，根據彈孔特征匹配算法對預處理圖片坐標進行二次修正，修正完成后，特征遮罩處理已識別靶紙的彈孔，再通過所述斑點檢測算法檢測當前靶紙所有候選彈孔，獲取彈孔待校驗識別數據；

S3、提取所述彈孔及背景圖片的相同局部區域，進行局部背景減除，以預置邏輯處理所述彈孔待校驗檢測數據，以得到平均灰度差值，據以校驗獲取有效彈孔；

S4、以預置邏輯計算所述有效彈孔的彈孔靶心歐式距離，按預置得分規則將所述彈孔靶心歐式距離轉化為射擊成績。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

S11、采集獲取原始靶紙圖像；

S12、對原始圖像進行所述大津二值化處理，據以得到所述二值圖像；

S13、通過形態學操作去除靶紙線條干擾，據以獲取去干擾二值圖像；

S14、找出所述去干擾二值圖像的輪廓信息，按照輪廓面積倒序處理所述輪廓信息，以獲取外層輪廓，據以確定輪廓擬合點；

S15、根據所有所述輪廓擬合點的坐標數據排序所述輪廓擬合點，以得到關鍵特征點；

S16、以下述邏輯處理所述關鍵特征點，以得到上中點、中下點對應中間點：

其中，x1、x2、y1、y2為關鍵特征點的坐標，x、y為中間點坐標；

S17、依據所述關鍵特征點中的左上點、右上點、左下點及右下點進行透視變換，以修正處理所述原始圖像得到圖片正射圖；

S18、調整所述圖片正射圖的亮度及對比度至預設亮度對比度區間，以得到優化圖像；

S19、將所述優化圖像與預置的掩膜進行邏輯與處理，以屏蔽胸環靶以外的區域，據以得到所述預處理圖片。

3.根據權利要求2述的一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述步驟S13包括：

S131、通過所述形態學閉操作，去除所述二值化圖像內靶紙的環線干擾；

S132、通過形態學開操作，去除所述二值化圖像內靶紙的四周邊線影響。

4.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述步驟S19中所述預置的掩膜，其制作方法包括：

S191、創建一個黑色掩膜；

S192、找到所述胸環靶的外層輪廓；

S193、將所述外層輪廓繪制于所述黑色掩膜中，并填充白色；

S194、對所述黑色掩膜進行膨脹操作，以獲取所述預置的掩膜。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、獲取斑點檢測算法過濾參數；

S22、根據所述斑點檢測算法過濾參數，利用所述斑點檢測方法檢測所述預處理圖片中的彈孔；

S23、獲取所述彈孔特征值，據以再修正所述預處理圖片的坐標；

S24、根據前次檢測彈孔結果數據，按照所述彈孔的中心坐標及尺寸在修正后圖片中繪制馬賽克；

S25、再次通過所述斑點檢測算法，獲取所有所述候選彈孔的數據。

6.根據權利要求5所述的一種基于機器視覺的自動報靶方法，其特征在于，所述步驟S23包括：

S231、匹配處理當前坐標系下的彈孔位置與前次檢測彈孔位置，以得到坐標修正候選點；

S232、從所述坐標修正候選點中選取與所述關鍵特征點中的左上點、右上點、左下點及右下點距離最近的點作為新關鍵特征點；

S233、在所述新關鍵特征點小于預設個數閾值時，以選取操作前的所述關鍵特征點替代。