传统的报靶方法是由人工靠肉眼以及经验来判断子弹落点然后读取靶环数，这种人工报靶方式存有很大的缺陷：其一是工作量比较大、危险性高、不太可靠，而且个人主观因素对成绩影响很大。因而，传统的人工报靶方法并不能很好的对打靶者的水平做出很精准的评估，由此也会影响到比赛的公平性。本文设计提出的用先进的计算机来处理激光打靶的靶面图像信息并依此计算靶环数，避免了大量的人工操作，这样不仅效率更高，更安全，也能更加公平公正。

1.2 国内外发展现状

1.3  本文工作

    本文的中心思想就是：只要得到激光打到靶上的光斑中心坐标，加上已知的靶心坐标，就可以利用求两点间距离的公式得到两点距离，然后对比靶环的半径就可以得到环数。如何得到光斑中心坐标就是关键，因此用C++编写了一个算法，此算法能算出经图像处理技术过后得到的光斑中心坐标。利用次方法也可以在一开始调试的时候得到靶心的坐标，这样根据坐标公式就可以得到两点间的距离，对比靶环半径就可以得到环数。

2 系统结构靶激光枪

2.1系统的发射结构

系统发射结构主要是依靠一把激光枪，激光枪的核心部分就是一个激光发射器，只需要利用一些加工工艺就可以将这个发射器做成激光枪。现在激光发射器的制作工艺非常成熟，随处可见激光产品。如下图：

   激光枪示意图

2.1.1 激光产生的原理

由光电效应我们知道光是能够与物质进行相互作用的，而激光正是由光与物质的相互作用（受激辐射）产生的。众所周知原子由原子核和电子组成，电子在绕原子核不停地运动，并且它们运动也是有轨道的，相对应的在不同的轨道上就有不同的能量值这些能量叫做电子能级，用E1，E2，,En表示，能级之间满足EN-EN-1=hμ的关系；假设原子系统的两个能级E1，E2 受到外来的光照射时，并且满足上述关系是，原子就可能由高能级跃迁到低能级上，同时会发射一个和外来光子完全相同的光子，这个原子的发光过程就是受激辐射。

2.1.2 激光器的组成以及原理

激光器一般由3个部分组成：工作物质，激励能源，光学谐振腔[20]。

激光是受激辐射产生的，所以工作物质必须是能实现能级跃迁的；受激辐射是原子由高能级跃迁到低能级，所以开始外界必须有能量将原子由低能级激发到高能级；光学共振腔 这是激光器的重要部件，其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向；最简单的光学共振腔是由放置在激光器两端的两个相互平行的反射镜组成；当一些原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光；这两个互相平行的反射镜，一个是完全反射另一个反射率稍微低一点，激光就是从后一个反射镜射出的[20]。论文网

  激光器示意图

2.1.3  激光器的分类

①固体激光器②气体激光器③液体激光器④半导体激光器⑤自由电子激光器。各种激光器的工作物质不同，特点也不一样，本文所采用的就是半导体激光器。目前生产的大部分激光器都是半导体激光器，因为它具有体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高并且成本低的优势。这样进行大规模采购的时候不仅节省了大量的成本，还非常容易购买到。

2.1.4  激光的特点以及优势