[发明专利]一种检测850nm附近不可见激光光斑位置的方法

说明书

本发明公开了一种检测850nm附近不可见激光光斑位置的方法，首先利用窄带带通摄像头采集图像，过滤可见光，形成红外数字图像；再将数字图像变换成灰度图像，做降噪处理，得到预处理图像；接着滤除预处理图像的静态背景区域获得差分图像，并基于固定阈值对差分图像进行二值化处理，得到二值图像；然后确定二值图像中的激光光斑的起止区域；再采用重心法，得到光斑坐标，最后采用透视变换方法，获得校正后的光斑坐标。本发明通过窄带带通摄像头，实时采集包含不可见激光光斑的图像，确定图像中这个激光光斑的位置，能够计算实际光斑的现实空间位置，进而能够实现自动报靶，检测效率高，使用方便；适用于不可见激光检测技术领域。

技术领域

本发明属于军事训练技术领域，涉及激光光斑的检测，具体地说是一种检测850nm附近不可见激光光斑位置的方法。

背景技术

射击训练是士兵日常训练必不可少的训练内容之一，传统的射击训练采用实弹射击的训练方式。随着科技的发展，人们引入了基于激光的轻武器模拟射击训练。基于激光的轻武器模拟射击训练是一种有效的训练方式，具有安全、成本低、对训练场地要求不高等优点，可广泛应用于轻武器模拟射击训练。

轻武器激光训练报靶系统采用以光代弹的原理，适用于轻武器的基础射击和战术训练，是实弹打靶系统的有效补充。

利用激光发射器进行基本射击技能的训练，包括瞄准、击发、报靶等环节，其中，对激光光斑的定位检测至今依然是激光模拟射击自动报靶的关键技术和难题。现在还主要采用人工方式、光敏管阵列或与靶面相隔一段距离进行广角摄像机拍照等方式，这种方式不仅效率低，而且仅适用于可见光范围内的激光报靶。

当采用不可见激光发射器进行射击训练，激光发射器发射的激光照射到实体目标物体上时，会形成一个人眼不可见的光斑，上述传统的报靶方式不再适用。

此外，在国防教育、激光射击游戏等方面，激光光斑，尤其是不可见激光光斑的检测也非常重要。

如何实现不可见激光光斑的检测，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种检测850nm附近不可见激光光斑位置的方法。该方法通过窄带带通摄像头，实时采集包含不可见激光光斑的图像，确定图像中这个激光光斑的位置，能够计算实际光斑的现实空间位置，进而实现自动报靶。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种检测850nm附近不可见激光光斑位置的方法，按照以下步骤顺序进行：

S1、利用波长840nm～860nm的窄带带通摄像头实时采集图像，过滤可见光，形成红外数字图像；

所述红外数字图像为RGB三通道彩色数字图像；

S2、将RGB三通道彩色数字图像变换成灰度图像，同时采用中值滤波方法对灰度图像做降噪处理，得到预处理图像；

S3、利用背景差分法滤除预处理图像的静态背景区域获得差分图像，并基于固定阈值对差分图像进行二值化处理，确定包含光斑的区域，得到二值图像；

S4、采用直方图扫描方法，确定二值图像中的激光光斑的起止区域；

S5、采用重心法，计算激光光斑的起止区域的中心像素坐标，得到光斑坐标；

S6、采用透视变换方法，获得校正后的光斑坐标。

作为限定，所述步骤S2中变换成灰度图像的过程包括以下步骤：

遍历内存中存储RGB三通道彩色数字图像的区域，对于每一个像素点，将该像素点的三个RGB通道分量，按式Ⅰ计算出该点所在位置的灰度值，写入灰度图像所对应的内存区域，即可获得当前帧的灰度图像；