图像处理技术的应用领域已经涉及到人类生活的各方面,数字图像处理技术相比模拟图像处理技术,有着处理精度高、内容丰富、方法灵活等特点。将数字图像处理技术应用在军事射击训练中的报靶环节,取代人工方式报靶,已成为一种发展趋势。本文研究了军事射击中的自动报靶方向,介绍了当前此方向典型的解决思路和效果,分析了目前需要解决的关键问题和当前所提出的方法中的困难点。在自动报靶系统的方案设计上,提出了一种针对轻武器射击的自动报靶系统的低成本思路,设计了一种基于机器视觉的自动报靶系统的软硬件方案,完成了从硬件设计到软件算法设计、从图像采集到成绩输出多个环节的研究。本文的主要工作总结如下:(1)在硬件方面,设计出一套无线图像传输和无线电源管理的硬件方案,仅利用单台相机即可完成多个靶位的图像采集,能在实际应用中避免对现有训练场的改造,提高了本套系统的场地兼容性。(对应论文第二章)。(2)在图像预处理方面,本文提出了一种基于靶纸颜色特征的靶位分割方法,能够从一副包含多个靶位的图像中自动识别并裁剪出独立的靶位图像。针对靶面图像倾斜的校正问题,设计出一种基于模板匹配的标准点自动获取方法,实现了靶面图像几何校正的自动化处理。考虑到实际的打靶训练中有一种在夜间低照度情况下的训练科目,为了实现在这种场景下的自动报靶,设计了一种新的非真实感的夜间图像增强方法,对图像的亮度和细节方面进行增强。实验结果表明,该方法在较低的光照条件下能对存在一定黑暗程度的靶面图像进行有效的增强。(对应论文第三章)。(3)弹孔识别方面,提出了一种新的基于图像区域聚类的弹孔识别方法,解决了传统基于图像区域聚类方法中对中心环区字符处理效果不佳的问题,并最终获取了靶面图像上的所有弹孔的质心坐标。(对应论文第四章)。(4)环值检测方面,提出了一种基于环区面积特征的环值标记方法,将胸环靶图像中的各个环区标记成与其代表的真实环值相一致的数值矩阵,完成了环区检测。(对应论文第四章)。(5)成绩判定与精度分析方面,利用弹孔质心的坐标数据,在环值标记矩阵中按8邻域方式搜索环值,得出中靶成绩。对影响自动报靶系统精度的靶面区域识别精度与弹孔识别精度进行了分析。(对应论文第五章)。本文设计的自动报靶系统,报靶时只需采集打靶完成后的最后一幅图像,即可满足所有报靶流程的处理需要。此外,还考虑到弹孔刚好打在环线上的特殊情况,并针对这种情况的处理方式作了相应的说明。