Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера
The paper investigates the problems of creating a multimedia simulator with a laser emitter for training the correct use of various weapons in order to acquire the skills of targeted high-speed shooting. Specialized Software is designed to train novice shooters and improve the level of fire training...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/91 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems of Control and Informatics |
Репозитарії
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-91 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-12T12:30:24Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
обробка зображень апаратне забезпечення бінаризація мультимедійний симулятор лазерний випромінювач відеопотік кластеризація центроїди |
| spellingShingle |
обробка зображень апаратне забезпечення бінаризація мультимедійний симулятор лазерний випромінювач відеопотік кластеризація центроїди Krak, Yurii Yaremenko, Sergey Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| topic_facet |
обработка изображений аппаратное обеспечение бинаризация мультимедийный симулятор лазерный излучатель видеопоток кластеризация центроиды обробка зображень апаратне забезпечення бінаризація мультимедійний симулятор лазерний випромінювач відеопотік кластеризація центроїди image processing hardware two-stage binarization multimedia simulator laser emitter video stream clustering centroids |
| format |
Article |
| author |
Krak, Yurii Yaremenko, Sergey |
| author_facet |
Krak, Yurii Yaremenko, Sergey |
| author_sort |
Krak, Yurii |
| title |
Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_short |
Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_full |
Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_fullStr |
Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_full_unstemmed |
Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_sort |
алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера |
| title_alt |
Algorithmic and hardware tools for moving targets detection on the projection screen from the laser emitter of the multimedia trainer Алгоритмические и аппаратные средства для нахождения движущихся целей на проекционном изображении от лазерного излучателя мультимедийного тренажера |
| description |
The paper investigates the problems of creating a multimedia simulator with a laser emitter for training the correct use of various weapons in order to acquire the skills of targeted high-speed shooting. Specialized Software is designed to train novice shooters and improve the level of fire training in learning the techniques and rules of small arms shooting. The software component consists of separate software modules that allow the user to configure the interactive shooting range, create and run shooting exercises. Hitting the target is determined by the coincidence of the central pixel of the laser response (spot) on the projection image with one of the target pixels. Note that the laser emitter is attached to a real weapon and when you pull the trigger, a spot appears on the screen as a result of the shot. Along with the use of real weapons, computer graphics tools are used to create appropriate virtual environments and simulate a variety of situations in it, as close as possible to real conditions. Hardware and algorithmic shooting errors have been studied and methods for their reduction have been developed. Hardware depends on the parameters of the laser emitter, the size and characteristics of the projection screen, resolution and characteristics of the receiving camera-sensor. Algorithmic depends on the selected algorithm and frame processing methods. The hardware and algorithmic errors of shooting have been investigated and methods have been developed to reduce them. The analysis of the spots from the laser emitter on the projection image and the search for the centroid of the spot are carried out. An algorithm for determining the centroid of a spot through two-stage binarization of the image has been developed and tested, the thresholds of binarization that are optimal for solving the problem have been determined. The test results showed that the obtained accuracy is within the hardware component of the error, and the speed in decision-making is performed in real time. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/91 |
| work_keys_str_mv |
AT krakyurii algorithmicandhardwaretoolsformovingtargetsdetectionontheprojectionscreenfromthelaseremitterofthemultimediatrainer AT yaremenkosergey algorithmicandhardwaretoolsformovingtargetsdetectionontheprojectionscreenfromthelaseremitterofthemultimediatrainer AT krakyurii algoritmičeskieiapparatnyesredstvadlânahoždeniâdvižuŝihsâcelejnaproekcionnomizobraženiiotlazernogoizlučatelâmulʹtimedijnogotrenažera AT yaremenkosergey algoritmičeskieiapparatnyesredstvadlânahoždeniâdvižuŝihsâcelejnaproekcionnomizobraženiiotlazernogoizlučatelâmulʹtimedijnogotrenažera AT krakyurii algoritmíčnítaaparatnízasobidlâznahodžennâruhomihcílejnaproekcíjnomuzobražennívídlazernogovipromínûvačamulʹtimedíjnogotrenažera AT yaremenkosergey algoritmíčnítaaparatnízasobidlâznahodžennâruhomihcílejnaproekcíjnomuzobražennívídlazernogovipromínûvačamulʹtimedíjnogotrenažera |
| first_indexed |
2025-10-30T02:48:38Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:48:38Z |
| _version_ |
1847373351557791744 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-912024-03-12T12:30:24Z Algorithmic and hardware tools for moving targets detection on the projection screen from the laser emitter of the multimedia trainer Алгоритмические и аппаратные средства для нахождения движущихся целей на проекционном изображении от лазерного излучателя мультимедийного тренажера Алгоритмічні та апаратні засоби для знаходження рухомих цілей на проекційному зображенні від лазерного випромінювача мультимедійного тренажера Krak, Yurii Yaremenko, Sergey обработка изображений аппаратное обеспечение бинаризация мультимедийный симулятор лазерный излучатель видеопоток кластеризация центроиды обробка зображень апаратне забезпечення бінаризація мультимедійний симулятор лазерний випромінювач відеопотік кластеризація центроїди image processing hardware two-stage binarization multimedia simulator laser emitter video stream clustering centroids The paper investigates the problems of creating a multimedia simulator with a laser emitter for training the correct use of various weapons in order to acquire the skills of targeted high-speed shooting. Specialized Software is designed to train novice shooters and improve the level of fire training in learning the techniques and rules of small arms shooting. The software component consists of separate software modules that allow the user to configure the interactive shooting range, create and run shooting exercises. Hitting the target is determined by the coincidence of the central pixel of the laser response (spot) on the projection image with one of the target pixels. Note that the laser emitter is attached to a real weapon and when you pull the trigger, a spot appears on the screen as a result of the shot. Along with the use of real weapons, computer graphics tools are used to create appropriate virtual environments and simulate a variety of situations in it, as close as possible to real conditions. Hardware and algorithmic shooting errors have been studied and methods for their reduction have been developed. Hardware depends on the parameters of the laser emitter, the size and characteristics of the projection screen, resolution and characteristics of the receiving camera-sensor. Algorithmic depends on the selected algorithm and frame processing methods. The hardware and algorithmic errors of shooting have been investigated and methods have been developed to reduce them. The analysis of the spots from the laser emitter on the projection image and the search for the centroid of the spot are carried out. An algorithm for determining the centroid of a spot through two-stage binarization of the image has been developed and tested, the thresholds of binarization that are optimal for solving the problem have been determined. The test results showed that the obtained accuracy is within the hardware component of the error, and the speed in decision-making is performed in real time. Исследованы проблемы создания мультимедийного тренажера с лазерным излучателем для обучения правильному использованию разнообразного оружия с целью приобретения навыков прицельной скоростной стрельбы. Специализированное программное обеспечение предназначено для обучения начинающих стрелков и совершенствования уровня огневой подготовки при обучении приемам и правилам стрельбы из стрелкового оружия. Программная составляющая состоит из отдельных программных модулей, которые позволяют пользователю настраивать интерактивный тир, создавать и запускать упражнения стрельб. Попадание в цель определяется совпадением центрального пиксела лазерной реакции (пятна) на проекционном изображении с одним из пикселей цели. Отметим, что лазерный излучатель прикреплен к реальному оружию и при нажатии на курок на экране появляется пятно, как результат выстрела. Наряду с использованием реального оружия средствами компьютерной графики создаются соответствующие виртуальные среды и осуществляется моделирование в нем разной обстановки, максимально приближенной к реальным условиям. Исследованы аппаратные и алгоритмические ошибки съемки и разработаны методы их уменьшения. Аппаратная – зависит от параметров лазерного излучателя, размеров и характеристик проекционного экрана, разрешения и характеристик приемной камеры-сенсора. Алгоритмическая – зависит от выбранных алгоритма и обработки кадра. Проводится анализ пятен от лазерного излучателя на проекционном изображении и поиск центроида пятна. Разработан и апробирован алгоритм определения центроида пятна с помощью двухэтапной бинаризации изображения, определены оптимальные для решения задачи пороги бинаризации. Результаты тестирования показали, что полученная точность находится в пределах аппаратной составляющей ошибки, а быстрота принятия решений осуществляется в режиме реального времени. Досліджено проблеми створення мультимедійного тренажера з лазерним випромінювачем для навчання правильному використанню різноманітної зброї з метою набуття навичок прицільної швидкісної стрільби. Спеціалізоване програмне забезпечення призначене для навчання стрільців-початківців та вдосконалення рівня вогневої підготовки при навчанні прийомам та правилам стрільби зі стрілецької зброї. Програмна складова складається з окремих програмних модулів, які надають можливість користувачу налаштовувати інтерактивний тир, створювати та запускати вправи стрільб. Попадання в ціль визначається збігом центрального піксела лазерної реакції (плями) на проекційному зображенні з одним із пікселів цілі. Зазначимо, що лазерний випромінювач прикріплений на реальній зброї та при натисканні на курок на екрані зʼявляється пляма, як результат пострілу. Поряд із використанням реальної зброї засобами компʼютерної графіки створюються відповідні віртуальні середовища та здійснюється моделювання в ній різної обстановки, максимально наближеної до реальних умов. Досліджено апаратні та алгоритмічні помилки зйомки та розроблено методи їх зменшення. Апаратна — залежить від параметрів лазерного випромінювача, розмірів та характеристик проекційного екрану, роздільної здатності та характеристик приймальної камери-сенсора. Алгоритмічна — залежить від обраних алгоритму та методів обробки кадру. Проводиться аналіз плям від лазерного випромінювача на проекційному зображенні та пошук центроїда плями. Розроблено та апробовано алгоритм визначення центроїда плями за допомогою двоетапної бінаризації зображення, визначено оптимальні для вирішення задачі пороги бінаризації. Результати тестування показали, що отримана точність знаходиться в межах апаратної складової помилки, а швидкість прийняття рішень здійснюється в режимі реального часу. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2023-08-03 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/91 10.34229/1028-0979-2022-1-11 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 67 № 1 (2022): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 126-135 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 67 № 1 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 126-135 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 67 No. 1 (2022): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 126-135 2786-6505 2786-6491 10.34229/1028-0979-2022-1 uk https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/91/157 Copyright (c) 2022 Yurii Krak, Sergey Yaremenko https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |