自动报靶技术在射击训练中的应用

摘 要：现代军事训练中以射击训练为基础，关于射击训练的各项技术研究提上日程，诸如自动报靶技术之类的技术得到了大范围的应用，有效的提升了国击训练的效率与水平，使得我国射击训练进入到新的技术时代。本文从自动报靶技术的主要类型进行分析，研究了自动报靶技术中的弹孔识别与环数检测的相关内容，并对自动报靶技术的未来发展方向做出了合理的展望与分析。

关键词：自动报靶技术；射击训练；军事训练；声电定位；图像处理 射击训练是军事训练中的基础部分，而报靶则是射击训练中的重要环节，传统的人工报靶形式存在较大的风险，不仅耗时耗力，还难以保证报靶的精度，而且伴随着较大的安全隐患。随着现代信息技术水平的不断提升，自动报靶技术的应用成为可能，该类技术的准确性、时效性均可以获得保障，也减少了人工报靶的安全隐患。在自动报靶技术的辅助下，射击训练的效率大大提升，可以满足实战化的训练要求，为现代军事训练提供极大的便利。

一、自动报靶技术的主要类型 （一）双层电极采样的自动报靶技术

我国于本世纪初研究该项技术，其技术原理是将靶纸的前后两侧均匀涂上带有导电的金属材料，中间层是绝缘层，不具有导电性，当射击过程中子弹穿透靶纸时，就可以完成瞬间的导电，当相关设备捕捉到瞬时的导电信号时，就可以进行报靶。但是该项技术也存在明显的不足之处，即报靶的精度比较差，如果多弹高速设计，就难以进行准确读靶，而且不能再现弹着点。

（二）声电定位方式的自动报靶技术

该技术早在上世纪50年代就已经问世，其技术原理是在靶纸周围安装多个声电传感器，可以检测弹着点的具体位置，当子弹快速穿透靶纸时会产生冲击波，而声电定位传感器就可以捕捉到冲击波的信号进行“读靶”，对其中的时间差进

行分析以后就可以得出弹着点的位置。但该项技术中应用的整套系统市场造价成本比较高，这就了该项技术的普及性。

（三）光电定位形式的自动报靶技术

该技术的应用原理是在靶纸的周围，安装相应的光电收发装置，当子弹穿透靶纸的过程中，光电收发装置发出的光线会被切断，那么设备就可以根据传感器的电气参数变化，对弹着点的位置进行确认，而该技术的报靶是否精准，则与网格的密集度具有直接的联系。该项技术的应用优势非常明显，即网格设置的越密集，其报靶的精准度就越高，反之则会比较低，但该项技术也存在明显的不足，由于靶纸周围布置的光电收发装置比较多，所以射击训练时应避免子弹误伤设备。

（四）图像处理模式的自动报靶技术

与其他的自动报靶技术相比，该项技术的应用并不需要通过埋入电极或者其他方式来获取数据，而是通过电子摄像头采集图像，从计算机程序中可以识别弹孔，就能够在射击训练中完成报靶。该技术的应用优势非常明显，其市场成本造价较低，并不需要复杂的硬件结构，也并不需要在射击训练中频繁的更换靶纸，随着现代信息技术的高速发展，“电子眼”已经可以准确的采集靶纸图像，乃至可以保留多次的射击结果。但是由于“电子眼”的清晰度与设备的功能相关，所以识别的精准度还是不能完全保证的，但该项技术的应用已经相当普遍。

二、自动报靶技术的弹孔识别与环数检测 （一）两帧图像计算弹孔区域

自动报靶技术中的关键步骤就是对弹孔的识别，基于图像处理法研究出的自动报靶技术中，可以对子弹穿透靶纸前后的两帧图像进行对比，通过量化的表示以后，计算出弹孔的区域。该方法在靶身稳固且靶面颤动较小的情况中非常适用，由于外界的干扰因素较小，该方法的应用可以得出相对准确的数值，但是由于射击训练通常是在室外，而室外的环境又相对复杂，在射击之后产生的冲击波通常会使靶面产生移动，而且靶面的图形形状也容易发生改变，所以要对子弹击穿之

后的靶纸图像进行定位，也会存在一定的困难，这也造成了该方法落实面临着困难。

（二）摄取射击后的靶纸图像

该方法是通过拍摄靶面图像来实现的，根据靶纸的背景灰度值与弹孔灰度值的差异，计算机系统可以检测出弹孔的区域，而且该方法受到外界环境的干扰程度较小，仅考虑到灰度值这一评分标准，就非常容易将其他区域识别为弹孔区域，但是该项技术的应用还要从弹孔检测与环数检测具体划分。

1.弹孔检测

自动报靶技术的核心环节就是弹孔检测，决定着是否能够对整体报靶流程的完整监控，关系着是否能够报靶成功。在实际的射击训练中，该项技术的应用可能会出现弹孔灰度值与背景灰度值差异较小的问题，导致弹孔识别不够明显，或者因为子弹的击穿幅度较大导致糊面，或者是外界光照因素的变化等，也会造成靶纸的抖动，影响计算机对弹孔的识别效果。

2.环数检测

“电子眼”在准确获取子弹击穿靶面的位置信息以后，判定其环值就是对射击的环数检测，该项技术的应用可能面临着糊面以后环线不连续的问题，也会影响环值的判定，或者在射击以后靶纸的同心圆受到影响，不再适用从点到距离的方法区判定环数，都会影响该项技术的应用效果。

三、自动报靶技术的未来发展方向 （一）更加智能化的报靶信息系统

现阶段自动报靶技术的应用，不再仅限于对子弹孔的识别，而是倾向于对该项技术人性化与智能化的研究，也有必要深入研究带有智能化色彩的自动报靶技术体系。随着我国AI技术的不断发展，自动报靶技术的应用也必然迈向智能化的领域，实现更多的智能化应用功能，如射击训练中渴望实现的语音报靶、自动预测、提示等，可以使该项技术的应用趋于人性化。

（二）充分利用数据实现准确报靶

在射击训练及考核中，会产生大量的射击数据与训练信息，未来自动报靶技术的发展必然要与大数据技术相融合，适应大数据时代的要求，加入信息查询与分析统计等功能，实现对射击队员的辅助化评估，根据数据分析的结论给出相应的建议。比如根据弹着点的分布情况，评估选手的成绩及未来可能的靶数，判断出每一个射击队员的基本水平，以达到科学化的训练目标，对选手的设计水平加以量化的考核，完善自动报靶技术体系，丰富射击训练该有的数据资源。

（三）减少人工干预增强其灵活性

当前自动报靶技术的应用可以针对不同的环境，做出细微的参数调整，尽管部分研究人员在实验中已经获得了一定的成果，但并没有使自动报靶技术系统完全能够工作，还需要技术人员对各类参数进行建模分析，自动报靶技术的未来发展应朝向机器学习技术的防线融合，能够适用于不同类型的靶纸学习，以适应在不同训练环境中的应用。而且目前自动报靶技术的应用领域仅限于静止环境下的模板设计，子弹的射程均为单射，如连续性射击或者射击的重孔等，都无法做到百分比的有效识别。在实际的射击教学与训练中，还应在自动报靶技术的基础上开发出不同的新型系统，以适应不同项目中的考核应用与训练应用。

结束语：

从自动报靶技术的实践应用中可以看出，各类自动报靶技术都存在其优势与不足之处，目前常用的图像处理类型的自动报靶技术，应用范围更广，其发展前景更好。在未来，该项技术的发展方向应当朝向智能化、数据化的方向发展，与信息技术的融合更加充分，逐渐减少人工干预，以增强自动报靶技术应用的灵活性，促进我国射击训练水平的提升。

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