[发明专利]一种靶面图像处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种靶面图像处理方法及装置。

背景技术

目前基于图像识别的自动报靶算法主要有两种方式，基于单帧图像的弹孔识别和基于视频序列的弹孔识别方式，在识别过程中如何解决因环境因素或子弹的冲击造成的靶面晃动的问题，以及从视频帧中准确提取弹孔以及对重孔(部分重合的弹孔)的识别一直是一个重要的研究课题。

在传统的基于视频帧的技术方案中，在获取靶面所在区域之后，直接对前后视频帧做差，然后对差值图像进行连通域分析，通过面积、圆度等特征筛选提取弹孔。例如，一种基于图像技术的弹孔识别方法包括：预处理阶段：采集相邻两帧图像作为待识别图片，并分别提取两帧待识别图片中恰好包括靶位的感兴趣区域，针对不同颜色区域采用不同的阈值，对两帧待识别图片中的感兴趣区域进行帧差处理，得到帧差后图片；识别阶段：利用边缘检测算法寻找帧差后图片中的轮廓信息；置信度阶段：计算每个轮廓的绝对面积置信度、长宽比置信度、以及面积占空比置信度，绝对面积置信度、长宽比置信度、以及面积占空比置信度之和最高的轮廓即为识别得到的弹孔。该方案中，是通过帧差、提取轮廓、特征筛选进行弹孔的提取。

在基于单帧图像的技术方案中，首先获取靶面区域，然后根据弹孔特征对图像进行分析，比如根据弹孔区域灰度值较低、与周围对比度较明显等特征对局部区域进行对比度分析；然后提取其中弹孔，再根据历史检测结果得到新增弹孔。

现有技术的不足在于：

对于基于视频帧的弹孔检测方案，虽然在靶面不晃动、不存在重孔的情况下检测的效果较好，但是由于没有对晃动情况做矫正或者矫正精度不够，且没有对重孔情况做特殊分析，因此，在这两种特殊情况下对弹孔的检测的准确率较低；

对于基于单帧图像的弹孔检测方案，由于是直接对图像进行分析，能解决靶面晃动带来的影响，但是这种方式对光照变化比较敏感，在室外光照变化较明显且可能出现光照不均匀的情况下适应性不强。

发明内容

本发明提供了一种靶面图像处理方法及装置，用以解决靶面的晃动对靶面图像检测效果的影响。

本发明实施例提供了一种靶面图像处理方法，包括：

获取模板帧图像，并提取靶面边缘轮廓；

确定所述模板帧图像的靶面边缘轮廓上的若干第一角点；

获取当前帧图像，并提取靶面边缘轮廓；

确定所述当前帧图像的靶面边缘轮廓上的若干第二角点；

在各第一角点周边根据特征匹配程度确定与各第一角点对应的第二角点形成特征点对；

根据各特征点对对当前帧图像进行矫正获得矫正后的当前帧图像。

较佳地，所述模板帧图像为检测到弹孔时，检测到弹孔的图像。

较佳地，所述当前视频帧图像为采集到的最新的一帧图像。

较佳地，根据各特征点对对当前帧图像进行矫正获得矫正后的当前帧图像，是根据各特征点对对当前帧图像进行拟合后获得矫正后的当前帧图像。

较佳地，在根据各特征点对对当前帧图像进行拟合时，采用RANSAC算法进行拟合。

较佳地，进一步包括：

在当前帧图像上确定图像上的弹孔；

对当前帧图像进行连通域处理后，根据连通区域面积确定是否为重孔。

较佳地，在当前帧图像上确定图像上的弹孔，包括：

在对当前帧图像进行矫正后，确定当前帧图像与上一帧矫正后的当前帧图像之间的灰度值；

根据灰度值的灰度变化程度以及灰度平均值之差确定当前帧图像上的弹孔。

较佳地，根据连通区域面积确定是否为重孔，包括：

确定历史弹孔位置，以及确定连通区域面积小于预设阈值的弹孔；

根据该弹孔位置与历史弹孔位置确定该弹孔是否为重孔。

较佳地，进一步包括：

在对当前帧图像进行矫正后，根据与上一帧矫正后的当前帧图像之间的灰度值差进行干扰处理。

较佳地，根据与上一帧矫正后的当前帧图像之间的灰度值差进行干扰处理，包括：

确定矫正后的当前帧图像上像素点的位置，以及该位置上的第一灰度值；

确定上一帧矫正后的当前帧图像上该位置邻近的区域，以及该区域的第二灰度值；

将第一灰度值与第二灰度值进行作差处理。

较佳地，第二灰度值是该区域中与第一灰度值最接近的灰度值。

本发明实施例提供了一种靶面图像处理装置，包括：