基于點(diǎn)控制的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)研究
由式(6)和式(9)可知,靶心到其它各點(diǎn)的距離之和相比其它各點(diǎn)到其它點(diǎn)的距離之和要小。
2.2 彈孔到靶心距離R的確定
由式(1)可以看出,R的計(jì)算精度唯一而直接地影響著報(bào)靶精度,針對(duì)點(diǎn)控制,提出了采用距離加權(quán)平均法來(lái)計(jì)算R。已知靶面上有n個(gè)控制點(diǎn),適當(dāng)選取其中距離彈孔眠最近的m個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn),分別記為M1、M2、…、Mm。物理靶面上這些點(diǎn)到靶心中心的距離分別為R1,R2,…,Rm;像面上M0到這些點(diǎn)的距離分別為r1、r2、…、rm,把1/ri(i=1,2,…,m)作為權(quán)重,采用加權(quán)平均的方法求取M0到中心基準(zhǔn)點(diǎn)o的距離R,則
以m為例,如圖4所示,假設(shè)M1、M2、M3和M4分別為最靠近彈孔M0的4個(gè)點(diǎn),o為中心基準(zhǔn)點(diǎn),o到M1、M2、M3和的距離為R1、R2、R3和R4,則
很好地反映實(shí)際情況。
3 精度檢測(cè)
為了便于檢測(cè),這里采用激光光斑模擬彈孔。檢測(cè)設(shè)備布置,如圖5所示,準(zhǔn)直激光光束經(jīng)過(guò)加裝在高精度電子經(jīng)緯儀目鏡上的平面反射鏡反射后,在靶面上形成一光斑。調(diào)節(jié)電子經(jīng)緯儀,使得激光光束垂直于靶面,光斑和靶心基本重合,經(jīng)緯儀讀數(shù)為(α,β),把這個(gè)點(diǎn)記為T1;調(diào)節(jié)經(jīng)緯儀,激光光束轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度,經(jīng)緯儀讀數(shù)為(α’,β’),此時(shí)的光斑記作T2,這時(shí)激光光束轉(zhuǎn)過(guò)的角度為(2(α’一α),2(β’一β))。假設(shè)經(jīng)緯儀到靶面的距離為l,則光斑在物理靶面上的位移△x可以通過(guò)下式計(jì)算得到
假設(shè)T1和T2圖像上的中心為T’1和T’2,靶心為T,將T’1和T’2進(jìn)行統(tǒng)一的坐標(biāo)平移,平移后T’1和T重合。此時(shí),T1可以看作靶心位置,T’2可以看作彈孔的位置,由本系統(tǒng)計(jì)算出T’2到T’1的距離△x’,即彈孔到靶心的距離R。令△=△x’-△x,則△的值就是測(cè)試的誤差。
以上系統(tǒng)精度檢測(cè)時(shí),靶面距離電子經(jīng)緯儀的距離l=3 880 mm,相機(jī)距幕靶板距離為1 550 mm。
從表1中的數(shù)據(jù)可以看出,從ccD相機(jī)到軟件處理系統(tǒng),整個(gè)彈孔的檢測(cè)誤差小于一個(gè)像素。
4 結(jié)束語(yǔ)
文中對(duì)傳統(tǒng)的基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng)進(jìn)行了分析,針對(duì)其不足之處,提出了基于點(diǎn)控制的自動(dòng)報(bào)靶系統(tǒng),采用點(diǎn)控制代替線控制,降低了圖像識(shí)別的難度,大大減小了圖像預(yù)處理工作,達(dá)到了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。針對(duì)點(diǎn)控制,提出了距離加權(quán)平均法來(lái)計(jì)算靶數(shù),避免了繁雜的圖像幾何矯正工作。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)證明了該方法的可行性,并且具有較高的報(bào)靶精度。本系統(tǒng)亦可應(yīng)用于多管平行度測(cè)量的工程中,并可得到很好的結(jié)果。
評(píng)論