基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法及系统技术方案

本公开提供了一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法及系统，获取枪声信号；根据获取的枪声信号，在每次射击后向拍摄装置发送一次图像采集指令，获取每次射击的后的图像数据；根据射击完成后获取的所有图像数据，进行打靶结果的判断；本公开利用音频检测模块采集枪声信号，控制图像采集装置在打靶人员每次射击后采集一次图像，避免了实时图像采集造成的数据冗余，减轻了上位机处理靶面图像的工作量，降低了系统功耗，使设备能长时间工作；通过引入概率论中正态分布函数，结合打靶人员以前的打靶成绩来判断打靶结果是弹孔重叠还是脱靶，不在靶位单元上添加任何传感器，无需特制靶位单元，成本低，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法及系统


[0001]本公开涉及射击装备
，特别涉及一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]射击打靶无论作为战士的日常训练，还是作为面向大众的体育竞技，都是必不可少的项目。随着技术的发展，打靶系统不断升级。传统射击训练中的打靶人员身份确认、报靶、成绩统计环节大多由人工复核完成。在每次射击训练开始时，需要工作人员先依次核实打靶人员的身份信息，核实无误后打靶人员开始进行打靶训练，然后再由专业的报靶人员近距离观察靶面，或利用望远镜等设备远程判断靶面弹孔情况，统计并记录打靶成绩。近年来，现有的技术虽然已经实现了自动报靶功能，但是无法区分弹孔重叠(即两发弹丸击中同一弹孔)和脱靶的情况，并且存在需要人工核实打靶人员身份和统计打靶成绩的问题。
[0004]目前实现自动报靶功能的方法主要有以下两种：一种是采用半导体电子靶，当子弹射击打到靶子上时可以检测出射击环数，该方法需要定期更换电子靶纸，且每张电子靶纸成本较高，不适合日常训练；另一种就是在靶体对面安装摄像头实时采集靶面图像，然后提取图像中的弹孔，这种方式的缺点是摄像头实时采集图像，计算量大且数据冗余，增加系统的功耗，降低装备使用寿命，且不能识别弹孔重叠或是脱靶的情况。
[0005]此外，打靶训练中的打靶人员身份确认、信息核实和成绩统计环节大多还由人工完成。目前统计打靶成绩的方法有两种：一种是将摄像头采集到的靶纸图像送入计算机，计算机内的图像就是实际的靶纸图像，然后由工作人员观看计算机屏幕统计成绩；另一种是计算机对采集的靶纸图像进行处理，以数字的形式输出打靶成绩，由工作人员查询此成绩对应的打靶人员姓名，然后进行对应的成绩记录。这两种方法均不能实现全自动的成绩统计，需要人工将成绩和打靶人员进行对应统计，效率低，并且可能会出现统计错误等情况。
[0006]专利技术人发现，现有打靶系统没有提供可以控制摄像头采集靶面图像频次的信号，因此目前已有方案中摄像头只能实时不断地采集图像，导致上位机的计算量大，系统功耗高，对设备要求高。并且现有打靶系统无法智能管理打靶人员信息和快速统计成绩，只能实现简单的报靶，同时也无法有效区分弹孔重叠和脱靶的问题。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法及系统，利用音频检测模块采集枪声信号，控制图像采集装置在打靶人员每次射击后采集一次图像，避免了实时图像采集造成的数据冗余，减轻了上位机处理靶面图像的工作量，降低了系统功耗，使设备能长时间工作；通过引入概率论中正态分布函数，结合打靶人员以前的打靶成绩来判断打靶结果是弹孔重叠还是脱靶，不在靶位单元上添加任何传感器，无需特制靶位单元，成本低，适用范围广。
[0008]为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
[0009]本公开第一方面提供了一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法。
[0010]一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，包括以下步骤：
[0011]获取枪声信号；
[0012]根据获取的枪声信号，在每次射击后向拍摄装置发送一次图像采集指令，获取每次射击的后的图像数据；
[0013]根据射击完成后获取的所有图像数据，进行打靶结果的判断。
[0014]作为可选的一些实现方式，枪声信号经过放大、滤波和电压比较后转化为矩形波信号，通过检测矩形波信号高低电平的跳变向拍摄装置发送一次图像采集指令。
[0015]作为可选的一些实现方式，对采集到的当前靶面图像和前一次的靶面图像对比处理后，如果没有发现新的弹孔产生，延时0.5s(减少因子弹飞行到靶子需要时间造成的影响，子弹速度约为500m/s，打靶距离为100m左右)后向拍摄装置再次发送图像采集指令，再次获取靶面图像；
[0016]将再次采集的靶面图像再与前一次靶面图像进行对比处理，如果仍然没有发现新弹孔产生，则判断出现脱靶或弹孔重叠的情况。
[0017]进一步的，当出现脱靶或弹孔重叠的情况时，自动查询数据库，调取打靶人员所有的打靶成绩记录组成数据集，引入正态分布函数分析该数据集，求出数学期望和方差，预测脱靶概率，结合脱靶概率判断本次射击是脱靶还是弹孔重叠；如果判断为脱靶，则本次打靶得零分；如果判断为弹孔重叠，则取前三次打靶成绩的平均分作为本次打靶得分。
[0018]进一步的，当出现脱靶或弹孔重叠的情况时，将再次采集的靶面图像和前一次靶面图像进行配对保存，方便工作人员进一步复核。
[0019]作为可选的一些实现方式，打靶人员训练前通过人脸识别确认身份，人脸识别成功后输出姓名和ID号，根据ID号自主查询数据库中与之相对应身份信息，打靶人员每打一次靶，成绩会自动更新到与对应的数据库中。
[0020]本公开第二方面提供了一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别系统。
[0021]一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别系统，包括：
[0022]数据获取模块，被配置为：获取枪声信号；
[0023]图像采集模块，被配置为：根据获取的枪声信号，在每次射击后向拍摄装置发送一次图像采集指令，获取每次射击的后的图像数据；
[0024]打靶识别模块，被配置为：根据射击完成后获取的所有图像数据，进行打靶结果的判断。
[0025]本公开第三方面提供了一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别系统。
[0026]一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别系统，包括：音频检测模块、图像采集模块和控制终端；
[0027]所述音频检测模块包括依次连接的咪头、放大电路、选频电路和电压比较器，用于实现枪声信号的采集实时发送给控制终端；
[0028]所述图像采集模块与控制终端通信，用于接收控制终端发来的拍摄指令并将采集到的图像数据实时发送给控制终端；
[0029]所述控制终端根据获取的枪声信号，在每次射击后向图像采集模块发送一次图像
采集指令给图像采集模块，获取图像采集模块发来的每次射击的后的图像数据，根据射击完成后获取的所有图像数据，进行打靶结果的判断。
[0030]本公开第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法中的步骤。
[0031]本公开第五方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法中的步骤。
[0032]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0033]本公开利用音频检测的方法，可以有效捕捉每个打靶人员打靶发出的枪声，由此产生摄像头采集靶纸图像信号，控制摄像头拍摄打靶人员每次打靶完毕后的靶面图像，降低了上位机的工作量和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：包括以下步骤：获取枪声信号；根据获取的枪声信号，在每次射击后向拍摄装置发送一次图像采集指令，获取每次射击的后的图像数据；根据射击完成后获取的所有图像数据，进行打靶结果的判断。2.如权利要求1所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：枪声信号经过放大、滤波和电压比较后转化为矩形波信号，通过检测矩形波信号高低电平的跳变向拍摄装置发送一次图像采集指令。3.如权利要求1所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：对采集到的当前靶面图像和前一次的靶面图像对比处理后，如果没有发现新的弹孔产生，则向拍摄装置再次发送图像采集指令，再次获取靶面图像；将再次采集的靶面图像再与前一次靶面图像进行对比处理，如果仍然没有发现新弹孔产生，则判断出现脱靶或弹孔重叠的情况。4.如权利要求3所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：当出现脱靶或弹孔重叠的情况时，自动查询数据库，调取打靶人员所有的打靶成绩记录组成数据集，引入正态分布函数分析该数据集，求出数学期望和方差，预测脱靶概率，结合脱靶概率判断本次射击是脱靶还是弹孔重叠；如果判断为脱靶，则本次打靶得零分；如果判断为弹孔重叠，则取前三次打靶成绩的平均分作为本次打靶得分。5.如权利要求3所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：当出现脱靶或弹孔重叠的情况时，将再次采集的靶面图像和前一次靶面图像进行配对保存。6.如权利要求1所述的基于音频信号控制的低功耗智能打靶识别方法，其特征在于：打靶人员训练前通过人脸识别确认身份，人脸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂友，郝传斌，黑振全，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：