光幕靶技术研究进展

光幕靶是常规兵器靶场常用的测量仪器,因其成本低、操作简便、测量精度高、稳定可靠等优点,在外弹道速度、立靶密集度等方面得到广泛应用。本文总结和回顾了近几年西安工业大学在光幕靶研究方面的成果,介绍了两种构建光幕靶的原理,分析了光幕靶在测量破片、曳光弹速度的原理,总结了解决连发射击速度测量、室内大面积测速、水下测速以及多目标测试所采用的相关技术,展望了今后的发展趋势。     

四光幕交汇立靶测试系统及纸靶校准方法

介绍了一种新的测试方法：将四个矩形光幕以特定的角度分别放置在六面体的两个面和两个对角面上，当弹丸从光幕穿过，用测时仪记录弹丸穿过四个光幕的时刻，依据四个时刻值计算出弹丸穿过光幕的位置坐标．文中分析了四光幕交汇立靶测试测试系统的原理．提出一种用纸靶测量坐标值对测试系统的测量结果进行校准的方法，推导了校准公式．根据纸靶弹孔位置坐标，对原始公式进行修正，修正后的结果，减少了与纸靶比对的误差．     

曳光弹速度光幕靶测量算法研究

针对常规光幕靶不能测试曳光弹速度的问题,提出了一种速度测量算法.该方法配合光电互补传感器的光幕靶与数据采集系统,通过对光幕靶输出的曳光和弹体信号进行特征值分析,采用对比和广义相关算法精确计算出弹丸的飞行时间.实弹试验表明,设计的算法可以实现曳光弹测速,也可以实现常规弹测速,在曳光不稳定时也能够测出速度,并能识别有无曳光.测量精度满足靶场对曳光弹测速要求.     

高稳定性光幕靶研制

介绍了一种高稳定性测速光幕靶的研制过程，并对光幕靶组成的测速系统进行了分析．通过与国内外同类靶进行对比试验，证明该靶测试精度高、灵敏度调节灵活、数据稳定可靠、便于操作维护，尤其是系统成本显著降低     

四光幕精度靶结构参数的反求及仿真

针对工程中四光幕精度靶结构参数的精确测量问题,提出了一种结构参数的辨识方法．利用实弹射击后的纸靶坐标和弹丸穿过光幕阵列的时间序列反求所要测量的结构参数．文中结合四光幕精度靶的工程设计,在理想四光幕精度靶模型的基础上,建立了实际工程中的四光幕精度靶的数学模型．对所提的辨识方法进行了详细推导和仿真,仿真结果表明通过该方法反求的结构参数相对误差小于0．02％．由该参数引入的坐标测量误差小于0．2mm,可满足四光幕精度靶的立靶密集度参数测量精度．     

镜头式光幕靶信号处理电路设计与实现

为了解决传统光幕靶靶面小、灵敏度低、结构复杂等问题,分析了一种镜头式光幕靶的工作原理,搭建了相应的原理样机,设计了一种可监测镜头式光幕靶状态、具有程控放大功能的信号处理电路．经过气枪实弹测试验证,当电路设置为低灵敏度状态时,对于弹径为5mm、过幕点距离镜头1m处的弹丸,信号处理电路输出信号幅值达到2V以上,噪声信号控制在0．5V以内．     

光幕靶靶面光能分布均匀性的研究

为了提高光幕靶的测量精度,讨论了影响光幕靶测量精度的一个重要因素--光幕靶靶面光能分布的均匀性.首先对单个发光二极管进行分析,对其做近似处理,建立数学模型,用代数叠加的方法来推导光幕面内某一点的光能量.进而推导整个光幕面内的光能分布状况,并进一步分析得到各参数间的函数关系.为了验证理论结果,通过实测光幕面上不同位置点的光能,借助Matlab工具对实验数据进行处理,得到光幕面内光能量的分布图形,并且验证了各参数间的关系.经过比较,理论结果和实验结果基本一致.     

双缝光幕靶的靶距精确测量方法和装置

为了解决小靶距双缝光幕靶靶距精确测量问题,提出了一种利用螺纹测长原理及光电转换方式相结合的测距新方案.文中详细介绍了双缝光幕靶及靶距测量装置的结构以及测量靶距的方法.随后对双缝光幕靶靶距进行了测试并进行了测速精度分析.结果表明双缝光幕靶的相对测速精度达到0.1%,该测量精度满足测速要求.     

一种基于减影技术的纸靶重孔识别方法

为了提高纸靶重孔的测量准确性,提出一种基于图像减影技术的重孔识别方法.采用后一靶面图像减去前一靶面图像,得到带有当前部分弹孔信息图像.采用区域重心法求出目标区域重心位置,由此重心位置求出遮挡弹孔中心位置,从而识别出重孔位置.实验结果表明,该方法能够识别出重合面积在5%～95%之间的重孔位置.     

六幕光幕靶测量破片群飞行参数算法

为了准确测试破片群的飞行方向和位置,研究了六幕光幕靶测量破片群飞行参数测试算法.依据位置标识器上的破片位置坐标和破片穿过六个光幕的时刻序列,提出了一种识别各破片实际飞行速度和位置的算法.根据实际破片飞行的约束条件和位置标识器上留下的破片穿孔位置坐标,计算出穿过光幕靶的每一枚破片的飞行参数.在计算机上对所提算法进行了仿真,结果表明研究的算法能够有效地剔除虚假时间组合序列,可准确计算出完整穿过六光幕阵列中每一枚破片的飞行速度.     

基于图像处理的矿石生产运输信息识别系统

在矿石计量及品位计算系统装置的基础上,利用编码技术将矿车、川脉及司机信息进行编号。将矿山生产运输信息用统一规格的LED电子显示牌显示。采用图像处理技术,对电子信息显示牌信息进行自动识别,建立车辆、川脉与生产量和工作量之间的关联平台。实现数据自动实时滚动显示、储存,自动生成报表,并实现企业生产运输管理层监控、调度、优化的职能,形成一体化的集成信息系统。     

基于结构光焊缝图像预处理的研究

为了可靠跟踪焊缝,需要对结构光视觉传感器采集的焊缝原始图像进行预处理,以消除噪声的影响.首先采用一维高斯型拉普拉斯滤波器处理图像,将尺寸与激光光带宽度相差较大的噪声变为离散的小块噪声,然后采用邻域均值滤波进行平滑处理.针对焊缝图像灰度分布随机变化的特点,采用最大方差阈值法自适应选取阈值分割图像,将图像二值化.采用标记法去除小区域噪声,获得清晰的焊缝图像,为后续提取焊缝特征奠定坚实基础.实验表明,该预处理方案可满足实时焊缝跟踪的需要.     

基于Bayes的自动图像标注

给出了一种基于Bayes的图像自动标注方法.将图像标注问题看做多类分类问题,通过判断类条件概率密度来选择最佳标注词,并在Corel图像库上进行了实验.实验验证了该方法的有效性.     

基于图像处理的无人值守变电站目标自动跟踪系统

为了提高国内电力行业变电站自动化水平,利用计算机、通信和图像处理等技术,研发了无人值守变电站目标自动跟踪系统,对系统中的关键技术——图像处理、自动跟踪、智能识别、传输方式进行了探讨,并给出了具体实现方案.该系统试运行结果表明,性能稳定,操作简单,为实现真正意义上的无人值守提供了技术支持.     

基于目标图像的提取与测量

通过对图像进行灰度处理和二值化处理,提取目标图像及其边界,并测量所提取目标图像的总面积及目标图像各斑块的面积和周长,由此研究其分布规律与分布密度,并在测量的基础上对目标图像斑块进行统计,得到一定面积或周长范围内目标图像斑块的个数,为相应的研究提供定量分析.     

基于图像传感的焊缝自动跟踪系统设计

本文提出了一种基于图像传感的焊缝自动跟踪系统.系统应用CCD(Charge Coupled Device)图像传感器采集焊缝图像,并应用由VC 语言设计实现的图像处理软件对焊缝图像进行处理及特征值提取.基于图像传感的焊缝自动跟踪系统实现了焊接机器人对焊缝的实时自动跟踪.     

基于图像识别的飞镖计分系统

该文根据图像识别方法与飞镖计分特点,提出了一种基于图像识别的飞镖自动计分系统。运用背景建模、定标得到飞镖盘的正视图,并设计一种方法得到精确的飞镖落点,并将落点转换为最终的得分。该计分系统实现了对飞镖自动识别与实时计分的功能。实验结果表明,该系统对飞镖的提取有较好的效果,同时对计分有较高的正确率。     

基于结构光视觉传感的V型焊缝检测与信息提取

对基于结构光视觉传感的V型焊缝图像预处理及拐点检测进行了研究.CCD摄像机采集到的焊缝图像,经过阈值变换、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理后,准确提取了焊缝激光条纹信息,运用欧氏空间向量夹角的方法检测焊缝拐点位置.根据V型焊缝偏中距离、焊缝宽度和焊缝高度的计算方法提取信息,实现焊缝的自动跟踪.     

基于自适应区域的医学图像自动分割

为了改善传统分割算法对初始条件的依赖性,提出一种基于自适应区域的医学图像自动分割框架.该框架将分割算法和目标检测技术集成到一起,通过检测已经分割出的目标信息来预测该目标在待分割切片上的局部区域,然后基于该局部区域预估目标的阈值范围和几何形状等信息,为应用分割算法提供初始参数.该框架已经应用到区域生长、基于阈值的水平集等常用分割算法.实验结果表明,该框架有效减少了分割中的人工交互操作,并且能自动处理目标复杂分叉情况.     

数字视频图像传输中基于FPGA的图像去噪方法

在靶场测试实验中,为了节约经费和节省时间,需要将大量的视频图像进行高速传输与存储,以方便事后处理。研究了数字视频图像传输中一种基于FPGA（FieldProgrammableGateArray）的数字图像去噪方法,设计了基于FPGA的图像滤波器,并利用Matlab进行仿真实验。得出基于均值操作的自适应中值滤波方法对受到混合噪声污染的图像信息具有更理想的滤波去噪效果。