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.     

光幕与图像融合式自动报靶系统

针对现有射击比赛用图像报靶系统无法识别弹孔重合的技术难题,研究了一种将图像采集系统和光幕传感器阵列相结合的自动报靶系统.图像采集系统利用面阵相机拍摄目标靶图像,通过剪影法判定弹孔位置,光幕传感器阵列利用反射镜将单光幕转换为具有一定角度的多光幕.该系统可以准确判定重孔位置并计算出着靶坐标.系统结构简单,测量误差不大于1mm,弥补传统图像报靶系统无法识别重孔的不足,测量精度满足使用要求,可用于各类射击训练和比赛中的自动报靶.     

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．     

一种提高射击运动自动判靶系统精度的方法

判靶精度是衡量“射击运动自动判靶系统”性能的重要参数之一，文中分析了影响判靶精度的各种因素，提出了一种具有较高判靶精度的新方法，即根据靶纸图像的特征，设计了一种合适的方向图滤波算法，对原始靶纸图像中的靶环线进行滤波增强，进而识别出各个靶环线，再根据弹孔与环线的相对位置计算环值（射击成绩），得到了比较好的效果。     

激光打靶系统中靶数视频图像采集与自动识别

鉴于传统打靶系统实弹射击及人工报靶的缺点,如打靶受场地限制、人工报靶的准确性差,提出了一种激光打靶系统。针对视频图像采集与识别进行了研究,包括CCD视频图像采集以及对图像的识别判靶,详细介绍了视频图像采集系统的硬件组成和工作原理,并重点研究了图像识别判靶的方法,包括靶环纸中心点的确定,光斑位置的判定以及打靶环数及方位的判定,成功实现了自动报靶。     

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．     

射击密集度光电立靶测试系统的研究

射击密集度是低伸武器射击性能的一项重要指标．本文分析了传统的纸靶法存在的不足；论证了射击密集度光电立靶测试系统的测量原理和计算公式；介绍了系统的结构、特点和主要技术指标；通过靶场实弹试验，证明该系统能实现高效、准确、实时的自动测量．与原有纸靶法测量相比，在七组普弹的半数密集度半径(R50)时平均差值为0．36mm，最大差值为0．56mm，全部小于1mm，达到预期要求。     

渐开线参数的反求及应用

为了反求未知圆心位置的单条渐开线或渐开线簇的圆心位置和基圆半径,给出了基于最小二乘原理的求解模型,通过三点定圆确定所求参数的初值并由GN法对初值进行优化.该方法可用于单条渐开线及渐开线簇类零件的测绘反求.同时,将该反求方法应用于齿轮测量中心的测头初始坐标的确定中,获得了显著效果.     

摄影测量的射影失真自修正算法

针对传统的摄影测量中由于相机倾斜而产生的射影失真,提出了一种具有射影失真自修正功能的弹丸立靶坐标摄影测量法.分析了射影失真产生的原因及其对测量精度的影响.通过对靶面上任意点分析其成像关系,推导出了任意点的物距求解公式,建立了弹孔在图像上的像素坐标与在靶面上的立靶坐标之间的映射模型.通过对靶面上4个控制点的提取和计算,求解出映射模型中的状态常量,从而克服了由射影倾斜所造成图像失真引入的测量误差,实现了对立靶坐标的绝对测量.实弹测试试验结果表明,该方法能够准确测量弹丸的立靶坐标,提高了射击密集度参数判读的准确性和一致性,能够对相关自动化检测仪器进行校验.     

混凝土结构实体强度检测方法实验对比分析

回弹法、钻芯法、试块法三种混凝土强度检测方法是目前应用最广泛的混凝土强度检测技术．笔者针对工程检测中的一些问题,模拟实际工程,采用三种检测方法对混凝土模拟实体及试块强度进行测试,并进行了比较分析,探讨了三种强度检测方法之间存在的关系．     

Effect of rifle bullet parameters on the penetration into ballistic gelatin

To understand the effects of the rifle bullet parameters on the bullet-gelatin interaction quantitatively, a finite element model of bullet penetrating gelatin was set up and computational results are compared with experimental ones. The penetration of the rifle bullet into the gelatin was simulated by the nonlinear finite element method. The quantitative analysis of the changes in the gelatin interaction with the rifle bullet were conducted by changing the bullet parameters, such as attack angle on gelatin, initial velocity, warhead's tip and location of mass center of bullet. Results demonstrate that with the increase of the attack angle, instable moment of the bullet moves forward,the length of narrow wound channel shortens,and when penetration is completed diameters of temporary cavities increase, the gelatin energy and energy transmission ratio increases; With the increase of the impact velocity, instable moment of the bullet moves forward, the maximum forces acting on the gelatin and the gelatin energy increase remarkably; the length of narrow wound channel shortens, diameters of temporary cavities increase when penetration is completed, the gelatin energy and energy transmission ratio increase; The warhead's tip and location of mass center have a influence on the instable moment of the bullet and length of the narrow wound channel. The instable moment delays and narrow wound channel increases when the warhead's tip flattens. The instable moment moves forward a little and the narrow wound channel shortens a little when location of mass center moves back.     

弹丸弧形部曲率半径测量技术研究

针对弹丸弧形部曲率半径测量困难,测量精度不高等问题,提出了一种通过对弹丸径向尺寸和轴向尺寸的测量计算弹丸弧形部曲率半径的方法。首先采用激光扫描法分别对弹丸弧形部的任意三点进行径向尺寸和轴向尺寸测量,然后通过数学几何关系推导出弹丸弧形部曲率半径的表达式,最后利用微分法对仪器和测量结果进行精度分析。结果表明,基于激光扫描法三点式测量曲率半径的方法可以有效的对弹丸弧形部曲率半径进行测量,满足精度要求,即ΔR≤0.05mm,提高了测量精度且实现了测量的简单快捷。     

天幕靶灵敏度标定方法研究

天幕靶探测灵敏度是天幕靶重要的性能指标,目前使用的天幕靶灵敏度标定方法和表征参数不能准确的表征天幕靶的灵敏度.分析了天幕靶的工作原理和灵敏度机理,给出了光学镜头参数、被测弹丸长度与灵敏度之间的关系公式,提出了一种用小口径弹丸标定灵敏度的方法,推导了倍弹径数标定修正公式.通过气枪弹试验验证,研究的标定方法可行,给出的倍弹径数对实际使用具有明确的指导意义.     

线列阵亚声速声电定位装置的研究

针对传统声电定位装置近距离和大靶面射击时亚音速弹丸的报靶精度误差大、装置使用寿命短等问题,研制了一种传感器"一"型等间距布阵方式的线列阵亚声速声电定位自动报靶装置.基于声电定位自动报靶装置的工作原理,给出了该装置的组成、结构及使用方法.实验结果表明:该装置能确保亚声速弹丸穿过传感器阵列时不受外界环境影响,快速、准确地对弹丸定位,适用于亚声速弹丸近距离和大靶面射击时的定位和自动报靶.     

基于数据采集方法的弹丸速度测量

用基于微机PCI总线的A/D采集板实时采集光幕靶的输出信号,用数字信号处理的方法实现弹丸速度的测量,滤除干扰信号,增加测量可靠性.并可同时处理数字脉冲信号和弹形模拟信号,数据处理功能强.在不改变硬件的条件下,更换配接的相应传感器,就可以用于枪膛压力曲线的测试.描述了计算机与双通道采集板组成的测试系统,分析了相应参数的选取对测速精度的影响.实弹射击实验验证了可以满足靶场测量的要求.     

天幕靶光机系统的探测灵敏度研究

天幕靶探测灵敏度是天幕靶的一项重要指标,该参数值的大小与系统结构密切相关．通过对天幕靶光机系统的研究,分析了天幕靶探测距离在300倍弹径对应的系统结构参数,给出了相应的狭缝尺寸．并在此基础上计算了测试弹丸穿过天幕靶时的相对光通量变化,计算结果表明测试弹丸长度与测试高度对天幕靶探测灵敏度有直接的影响．当探测高度为300倍弹径时,弹丸穿过天幕靶光幕时的灵敏度数值为0．48％．     

多光幕交汇法测量目标飞行坐标的原理与精度分析

为了解决多光幕交汇立靶测量精度分析过程中运用传统微分误差分析法所得结果偏大,且直观性差的问题,介绍了一种采用数值分析和田口试验方法相结合的改进方案.文中详细说明了该方案的原理,分析了影响系统测试精度稳定性的因素,并运用线性回归模型得到了各因素对系统精度的影响规律.运用该方法,在结构一定的条件下,光幕立靶测试系统对于不同测试目标能够达到的稳定测试精度为15 mm,更加接近试验结果,解决了传统微分法的问题.     

激光跟踪仪靶球识别图像处理方法研究

激光跟踪仪是大型装备制造过程中的大尺寸精密测量仪器,在跟踪测量过程中,容易丢失目标,影响工作效率,无法继续跟踪.图像处理法对靶球进行目标识别,以实现靶球的断光续接.本文采用模板匹配和Hough变换两种方法,首先将图像处理技术应用于模板匹配,先对拍摄到的靶球进行不同的边缘提取法处理,然后再利用模板匹配法,提取目标靶球的中心坐标;其次利用Hough变换法求取并标定靶球中心坐标.通过对比不同方法提取到的目标的中心坐标,得到较为准确的提取方法,实现在脱靶后激光跟踪仪准确的跟踪目标.     

基于虚拟靶标的摄像机标定

针对视觉测量中的摄像机标定问题,提出利用高精度三坐标测量机构建虚拟立体靶标的方法进行摄像机标定,并将Zernike矩亚像素边缘提取方法与改进后的最小二乘拟合算法相结合完成靶点中心定位。实验表明,该方法提高了靶点中心定位速度以及定位精度,所提出的靶点中心定位方法的定位精度可达到亚像素级,标定结果准确。