单线阵CCD立靶系统参数标定技术研究
发布时间：2020-04-01 20:19
【摘要】：在CCD立靶测量系统中,系统参数的准确标定直接影响弹丸着靶坐标的测量精度,本文在分析了单线阵CCD立靶坐标测量原理的基础上,根据线阵CCD相机的光学成像原理,建立了弹丸着靶坐标测量的数学模型,研究了影响弹丸着靶坐标测量的各系统参数并选择合适的标定方法对系统参数进行标定。在深入了解单线阵CCD立靶测量原理在基础上,根据线阵CCD相机的光学成像原理建立了单线阵CCD相机弹丸着靶坐标测量的数学模型,分析了影响着靶坐标测量精度的各参数,包括弹丸及其投影点在CCD相机上的成像点,镜头主点,线光源激光器发光点和原向反射膜的位置。采用自标定法中的基于本质矩阵的标定法对CCD相机传感器进行标定,建立了图像像素坐标系与世界坐标系之间的关系,采用交比不变法对镜头畸变进行标定,求解出镜头的径向和切向畸变系数。根据CCD相机的成像原理与弹丸投影点之间的关系分别标定出镜头主点、线光源激光器的位置、相机倾角和原向反射膜的位置。使用一台线阵CCD相机、线光源激光器及L型原像反射膜搭建实验平台,进行了标定实验,并研究了弹丸投影点的质心提取算法、图像的噪声特性及抑制方法。将弹丸双投影图像的质心坐标及系统已标定的参数值带入单相机弹丸着靶坐标测量公式中,与实际中靶纸上模拟弹丸的着靶坐标进行对比。实验结果表明,在靶面大小为1m×1m时,两者间的误差较小于5mm,满足课题要求的测量精度,为下一步单CCD立靶测量系统的工程化实践奠定了一定的理论基础。
【图文】：
因此只适用于轻武器的射击。此外，光幕测试系统需要弹丸垂直入射光幕Ｉ。若弹丸逡逑存在一定攻角入射，测量结果误差较大Ｗ。逡逑如图１．４所示，六光幕交汇着祀坐标测量法的出现解决了传统的四光幕交汇立靴系统逡逑对于斜射弹丸无法无法测量的问题。六光幕交汇着祀坐标测量系统是在四光幕的基础上。逡逑X椉恿肆礁鲂惫饽唬涂勺既凡饬啃比肷涞牡枳澎胱辍５钡璐┕饽混氲挠行藉义喜馇蚴保饽磺ι鲜涑鯻>丸的过鞭信号。高强度错合金^6架型材支撑六个光幕祀，并确逡逑保六个光幕X1按预定的位置安装，且重量轻，方便维修。电源是直流电源。数据采集仪采逡逑集弹丸过祀时的输出的信号。通过其编写的软件算法，Ｗ及弹丸穿过各个光幕的时刻值。逡逑求出弹丸穿过{拿媸钡淖辏轿缓透┭鼋钎欹眉八俣裙玻蹈霾瘟浚郏梗荨ｅ义洗鬄党鋠 懰逡逑＂ｉ：；邋一了ＩＸ邋岕逡逑系谋供％１１逦Ｉ巧巧~枺掊义希颍危慑危妫颍剑剑颍殄义蠈舻鏿X逦！逦柳｜１｜＇V嚒㈠义希慑澹矗卞危慑义蠟登蓞寤义希酰义贤迹保戳饽涣凡馐韵低车脑硗煎义弦す夤饽涣1测试系统逡逑激光光幕立靴是由两台细分的激光光幕测试装置构成。测试系统由激光光源、圆柱逡逑形反光镜和光敏探测阵列组成。如图１．５（ａ）所示，，激光器打出的激光照射圆柱状镜子上。逡逑经过镜子的反射形成一个角度为９０。的扇形光幕。光幕照射到排列成Ｌ型的光敏二极管阵逡逑列上。当有弹丸穿过光幕时，相应位置的光敏二极管的光通量发生变化，因此可确定弹逡逑丸与坐标原点连线和Ｘ方向的夹角的大小。使用两个图１．５（ｂ）所示的光幕可构成一个激光逡逑光幕祀系统。每台装置有相对放置的两只激光光源
。逡逑的弹丸投影图像进行处理，并求出其质屯、坐标。实验中ＤＡＬＳＡ公司的Ｐ２－４２－２０Ｋ－４０型高速线阵ＣＣＤ相机。像元尺寸大小为］Ｏｕｍ。它的最高\担叮矗耍龋凇１敬问担庋Ь低肺峥担保矗恚矶ń咕低罚馊κ玻浮Ｏ吖庠矗睿恚⑸⒔牵保玻
本文编号：2610907
【图文】：
因此只适用于轻武器的射击。此外，光幕测试系统需要弹丸垂直入射光幕Ｉ。若弹丸逡逑存在一定攻角入射，测量结果误差较大Ｗ。逡逑如图１．４所示，六光幕交汇着祀坐标测量法的出现解决了传统的四光幕交汇立靴系统逡逑对于斜射弹丸无法无法测量的问题。六光幕交汇着祀坐标测量系统是在四光幕的基础上。逡逑X椉恿肆礁鲂惫饽唬涂勺既凡饬啃比肷涞牡枳澎胱辍５钡璐┕饽混氲挠行藉义喜馇蚴保饽磺ι鲜涑鯻>丸的过鞭信号。高强度错合金^6架型材支撑六个光幕祀，并确逡逑保六个光幕X1按预定的位置安装，且重量轻，方便维修。电源是直流电源。数据采集仪采逡逑集弹丸过祀时的输出的信号。通过其编写的软件算法，Ｗ及弹丸穿过各个光幕的时刻值。逡逑求出弹丸穿过{拿媸钡淖辏轿缓透┭鼋钎欹眉八俣裙玻蹈霾瘟浚郏梗荨ｅ义洗鬄党鋠 懰逡逑＂ｉ：；邋一了ＩＸ邋岕逡逑系谋供％１１逦Ｉ巧巧~枺掊义希颍危慑危妫颍剑剑颍殄义蠈舻鏿X逦！逦柳｜１｜＇V嚒㈠义希慑澹矗卞危慑义蠟登蓞寤义希酰义贤迹保戳饽涣凡馐韵低车脑硗煎义弦す夤饽涣1测试系统逡逑激光光幕立靴是由两台细分的激光光幕测试装置构成。测试系统由激光光源、圆柱逡逑形反光镜和光敏探测阵列组成。如图１．５（ａ）所示，，激光器打出的激光照射圆柱状镜子上。逡逑经过镜子的反射形成一个角度为９０。的扇形光幕。光幕照射到排列成Ｌ型的光敏二极管阵逡逑列上。当有弹丸穿过光幕时，相应位置的光敏二极管的光通量发生变化，因此可确定弹逡逑丸与坐标原点连线和Ｘ方向的夹角的大小。使用两个图１．５（ｂ）所示的光幕可构成一个激光逡逑光幕祀系统。每台装置有相对放置的两只激光光源
。逡逑的弹丸投影图像进行处理，并求出其质屯、坐标。实验中ＤＡＬＳＡ公司的Ｐ２－４２－２０Ｋ－４０型高速线阵ＣＣＤ相机。像元尺寸大小为］Ｏｕｍ。它的最高\担叮矗耍龋凇１敬问担庋Ь低肺峥担保矗恚矶ń咕低罚馊κ玻浮Ｏ吖庠矗睿恚⑸⒔牵保玻
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