CCD摄像机激光打靶信号处理系统研究(10)
3.3.3 红光激光器
在半导体激光器中，常见的有红色光激光器和绿色光激光器两种。在亮度和射程上，绿色激光器都远远高于红光激光器，可高达数十倍，但是红光激光器稳定性好，价格便宜，聚热效果较好，在长时间点亮时也不易损坏，而绿光激光器却不具备这些优点。本系统中，为了在一定范围内摄取到更清晰的光斑图像，枪主机的激光器我们采用型号为H-C18*45-650-200-D-P-5 的红光激光器。其工作电压为 5V，输出功率为 200mW，输出波长为 650nm。
3.4 接收靶设计
靶面是接收系统硬件中的主要部分，传统打靶器的靶面是将光电二极管按一定形状排列起来构成，如圆心或矩形，这种靶面不仅电路复杂，制作麻烦，且射击精度不高。而部分射击精度较高的激光模拟打靶训练系统则采用CCD传感器或者DSP光电探测器作为信号探测部分，由于材料成本较高也导致了其实用性不强，不易推广。同时，由于实际打靶训练都要在室外进行，太阳光和红外光线对电信号的变化影响很大，目前很多打靶器的信号采集端都不可避免的有误操作误触发现象发生，对射击成绩的判定造成影响。在总结了以往研究成果及优缺点的基础上，针对于学生军训激光模拟打靶训练系统，靶面大小我们采用射击训练比赛中所用的标准环靶尺寸。在射击比赛中，靶面尺寸的大小有两种[28]，一是射击距离为30和50米，所用的靶面的宽度为80CM；二是射击距离为60，70和90米，所用靶面的宽度为122CM；靶环中各个圆环的半径都是一步步递增的，且间距相同。本系统中，我们模拟的射击距离为50米，采用的靶面的宽度为80CM。为了与激光颜色形成强烈反差，突出激光光斑亮度，经过多次试验对比，靶面为黑色，为便于对采集到的图像进行处理，将每一环的环线颜色设置为较深的颜色，本文设置为深蓝色。如图3.4所示，设置的蓝色一是为了视觉上对每一环数一目了然，二是在图像处理的时候方便处理成灰色图像。由于确定打靶环数的图像处理算法采用的是图像间的相减技术（在后面章节中详细介绍），只要知道光斑中心和靶环中心位置坐标，通过计算两者之间的距离，便可判断出打靶的环数。靶环中的蓝色也可以用其他较深颜色的线代替。
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