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自动射击报靶装置 (一)作品背景：
射击自动报靶装置是随着现代科学技术的巨大进步发展起来的新型报靶技术。目前，我国的射击训练器材性能情况还比较落后，大多数是人工报靶，少数是自动报靶系统。随着图像处理技术的发展和各种处理器速度的不断提高，数字图像处理技术，特别是图像识别技术己经在诸多领域得到了广泛应用。例如，车牌识别、汽车自动驾驶系统、人脸识别、指纹识别与匹配系统等都是图像识别技术在实际中的典型应用。“基于图像处理技术的自动报靶系统”就是这样一个包括了图像采集、图像识别和数据库处理的典型系统。使用这种自动报靶系统就好像是使用了一个“电子眼”，它会代替报靶人员的眼睛，在实弹射击过程中不间断的对靶面进行观测。对不同靶位上的每一次射击都采用相同的算法、规则和精度来判定。比手工报靶更客观，更公正，有较高的可用性。
在现实生活中我们把研究成本低，精度高和适应能力强的自动报靶系统成为追求的目标，而图像处理类产品成本上只需普通摄像头和处理器，且随着图像处理新技术、新方法的不断提出，在报靶精度和适应性上也将逐步满足部队和训练要求，故研究基于图像处理的自动报靶系统对于在体育个人技术训练和在部队中的应用具有广阔的前景。
我们小组在暑假期间，参加2012年四川省电子设计大赛选择了《自动射击报靶装置》，并在此题的基础上增添了新的硬件以及相应软件实现，使其人机交互界面更加友好，可操作性更强，智能化程度更高，系统稳定性更好,整个系统都是我们小组独立自主设计并完成。
(二)设计方案：
自动射击报靶装置以低功耗无线ZIGBEE技术为桥梁，实现系统模块之间的通信以及控制。系统模块均采用电池供电从而降低功耗，模块之间采用无线技术，真正实现低功耗无线控制。系统实物图如下：
设计方案主要分为三个部分：
第一：射击装置。该装置主要由一台云台结合激光头，MSP430LaunchPad触摸板与控制器，2.4G无线ZIGBEE模块，Atmega328控制器，电源模块组成。
第二：报靶装置。该装置主要由MSP430F247最小系统板，MSP430LaunchPad控制器，
2.4G无线ZIGBEE模块，摄像头模块，TFT彩屏模块，串口12864液晶模块，电源模块组成。
第三：电子靶。如下示例图：
该电子靶是在不反光的白纸画有一组相距5cm的同心圆(线宽不超过1mm)，最内圆环直径10cm，圆环内为10环区域，从最内环至最外环间分别为9、8、7、6、5环区域，最外环外为脱靶。该装置主要用于摄像头采集激光的实时图像供报靶装置处理显示。
自动射击报靶装置通过上述三部分结合而成,利用软件模块化思维,完成功能之后,结合无线ZIGBEE技术,完成系统功能。
(三)原理阐述：
1,射击装置:以Atmega328为主控制器,两个舵机构成360度方位可移动激光,用于射击电子靶,同时输入控制来自于LaunchPad触摸板的方位信息,而信息传递采用单片机串口通信,波特率9600。建立Atmega328和msp430g2553通信,实现方位信息传递功能。无线ZIGBEE主要用于射击装置和报靶装置之间通信,实现图像及激光打靶的实时同步功能。实物图如下：
2,报靶装置:以msp430f247为主控制器,用于COMS摄像头图像驱动以及数据采集。充分利用该控制器双串口特点,波特率均采用9600。串口1：:和msp430g2553通信,用于传输图像采集数据,以及控制命令的传输,因此msp430g2553控制器主要用于接收图像采集数据并处理,控制彩屏TFT实时显示摄像头拍摄画面和串口模式下的12864液晶,该液晶主要用于显示处理之后的激光点所在电子靶的具体信息：环数和方位，方位包括：中心、正上、正下、正左、正右、左上、左下、右上、右下。串口2：和无线ZIGBEE模块通信,从而实现与射击装置之间的通信,主要与射击装置保持实时状态。
实物图如下： |
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