军事发展对于一个国家的重要性显而易见,现代化军事武器是国家威慑力的象征,而枪械这种基础武器的存在也是必不可少的,在战争中起着举足轻重的作用。在进行射击时,常会出现噪声、烟雾、枪口火焰、有害气体排放等问题,烟雾是其中的一个有害现象。枪械射击产生的烟雾很容易暴露射击人员的位置,这一方面会威胁射击人员的生命安全,另一方面会影响射击人员二次开火的精准程度。另外,发射药燃烧不完全会使得枪械出口的烟雾较多,能量不能得到有效利用造成大量浪费的结果。因此,对枪口烟雾的研究,对我国武器的发展有很大价值。本文设计并实现了一个基于图像的枪口烟雾检测系统,在分析系统各种需求的基础上,对其主要模块进行了详细的设计和优化,包括数据采集模块、数据标定模块、靶板背景模块、烟雾透过率计算模块和烟雾面积模块。该系统针对光检测法测量结果精确度低的问题,利用烟雾在时间和空间上的连续性,将目标图像分割为多个小区域,使其透过率的计算值与实际情况更吻合;针对枪口烟雾面积较难表征的问题,将烟雾的透过率特性与空间特性结合起来进行处理,可以得到具有一定的烟雾透过率范围的烟雾面积参数;针对枪口烟雾图像的不规则性以及烟雾扩散速度快等特点,传统的边缘检测算法无法高效的提取烟雾边缘轮廓的问题,设计了基于二进小波和数学形态学的边缘检测算法检测烟雾,提升了烟雾边缘检测的准确度;针对靶板区域识别不准确的问题,研究了利用烟雾帧、背景帧与无靶板图像做差的方法,使其更便于进行烟雾靶板识别,提高测量结果的准确性。本文还建立了枪口烟雾仿真模型,通过烟雾粒子透过率计算模型仿真得到透过率随时间变化的曲线,通过烟雾面积算法得到面积随时间变化的曲线,与实际外场测试实验得出的透过率、面积曲线作对比,验证了本文方法的准确性;对实验数据进行分析,研究影响透过率、面积曲线变化的具体因素,分析烟雾分布特征,并完成理论验证。外场实验证明:本文设计的枪口烟雾检测方法能保证测量的准确性和稳定性,实测透过率的标准差都在8%以下,实测烟雾面积的标准差都在5%以下,充分符合技术指标。该检测方法能为身管武器的研究提供依据。