空载目标的低成本矢量脱靶量测量系统

空载武器系统的测试常要求上靶机上装备脱靶量测量系统以获得重要的脱靶量数据。使用定向弹头的先进武器系统常常需要一个能获得矢量脱靶量，脱靶方向和信息的脱靶量测量系统。现行的标量脱靶量测量系统比较简单且价格便宜，矢量脱靶量测量系统则是很复杂的，而且现有和正在开发的系统的成本非常昂贵。由于目前军费预算的削减，开发一种低成本的矢量脱靶量测量系统则是人们所希望的。本文介绍了一种为遥控靶机而开发的低成矢量脱靶量     

采用张量分解的四摄像机测量系统标定方法

摄像机标定是精密三维视觉测量的关键,为了实现对多摄像机测量系统的精确标定,首先分析了现有基于一维靶标的多摄像机标定方法的优缺点,并针对其不足,提出了一种基于张量分解的多相机标定方法,该方法主要包括以下三个方面的内容:(1) 利用透视投影成像模型和刚体变换理论建立多摄像机测量的数学模型;(2) 分析现有基于基本矩阵的多摄像机标定方法存在标定结果之间相互耦合的问题;(3) 将四摄像机测量系统的四焦张量引入标定过程中,利用一维标定靶标的成像点坐标求解的四摄像机测量系统的四焦张量,并根据四焦张量的简化求解方法来精炼获取摄像机矩阵。最后,通过实验验证了该方法的有效性和准确性,实验结果表明:(1) 四摄像机三维测量系统的标定可仅通过三组标定靶标图像即可实现,且标定操作效率相对于基本矩阵法更高;(2) 在4000 mm×4000 mm×2000 mm范围内,多摄像机测量系统的精度达到4 mm (3σ),相比于传统方法具有更精确的标定结果。满足室内运动目标位姿精确测量的要求。     

摄像机标定方法综述

首先介绍了摄像机标定的基本原理以及对摄像机标定方法的分类。通过对最优化标定法、双平面标定法、两步法等传统摄像机方法的具体分析，给出了各种方法的优劣对比；同时对多种自标定方法的研究现状、发展情况以及存在问题进行了探讨。最后给出了发展传统摄像机标定方向、提高摄像机自标定精度的二些参考建议。     

导弹脱靶量测量方法研究

对鉴定和评估精确制导武器的性能起关键作用的脱靶量测量技术进行了分析,介绍了脱靶量测量的几个主要方向。归纳了脱靶量测量的基本原理和基本工作方式,给出了导弹脱靶量测量的几种方法以及每种方法的特点和适用范围。     

基于LFMCW雷达的标量脱靶量测量系统

脱靶量测量系统在考核导弹末段效能时有着十分重要的作用,广泛应用于各型武器系统的定型试验和部队演习打靶计分。设计了一种基于线性调频连续波（LFMCW）雷达体制的标量脱靶量测量系统,利用回波信号与本振信号之间的频差对目标进行测距,然后通过最小二乘算法求解目标与雷达之间的最小距离,即脱靶量。具有成本低、体积小、重量轻、峰值功率小和测量精度高等特点,可适用于无人机、靶弹、靶船等多种靶标平台。该系统装于靶船上,对某型反舰导弹的脱靶量进行实弹检验,检验结果表明,该系统方案切实可行,且脱靶量测量精度优于1m,可有效应用于导弹标量脱靶量测量。     

非线性模型下的摄像机标定

摄像机模型的建立对于摄像机标定精度至关重要,针对该问题,对摄像机模型进行研究,对三种畸变模型进行分析,提出了考虑径向畸变和切向畸变的摄像机非线性模型,给出了在此非线性模型下,三维空间物点投影到二维像平面象素坐标的投影过程.同时在基于平面棋盘格的两步标定方法的基础上提出三步标定方法.将非线性模型应用到改进的摄像机标定算法中,实验结果表明:非线性模型下的改进标定算法具有更高的标定精度.     

GNSS接收机在测量防空导弹脱靶量中的应用

针对靶场测量防空导弹脱靶量的现行方法,提出一种应用GNSS接收机测量脱靶量的方法。这种方法原理简单,只需测量一点即可获得脱靶量,并可完成实时测量。     

基于多普勒效应的脱靶量测量技术应用

基于多普勒效应的脱靶量测量系统可以测量出遭遇段弹目相对距离和相对运动轨迹,评估武器引战配合能力和判定杀伤效果是鉴定精确制导武器系统性能的重要测量手段。通过研究基于多普勒效应的脱靶量测量系技术工作原理,将该测量系统应用于导弹射击试验中,获得了遭遇段弹目相对距离和相对运动轨迹,对导弹性能评估给出了定量分析。     

宽带步进频体制矢量脱靶量测量系统

提出一种基于宽带步进频体制的雷达测量矢量脱靶量测量系统.该系统采用布局成三棱锥结构的4路接收天线阵来接收回波信号,每一路天线采用宽带步进频体制雷达实现距离高分辨,再利用瞬时距离交汇定位法实现目标空间精确定位,最后通过卡尔曼平滑滤波获得目标运动的较精确轨迹.仿真实验表明该定位方法可以使得定位精度在1 m以内.     

脱靶矢量测量系统软件的设计与实现

弹丸脱靶矢量是衡量武器系统作战效能的重要战术技术指标,弹丸脱靶矢量的测量是武器试验的测试难题之一。根据武器科研试验脱靶矢量测量的需求,运用基于弹头波周期的脱靶矢量测量模型,采用“自顶向下”的方法设计和实现脱靶矢量测量系统软件。通过测试,系统软件达到预期目的。     

基于摄像机标定的车辆速度检测方法

分析了摄像机标定技术的原理以及常用摄像机标定方法,针对高速公路的实际情况以及应用需求,提出了基于平面单应性矩阵的摄像机标定算法,通过摄像机标定对检测区域进行网格划分,从而进行车辆速度的检测。经实验测试,该方法易于实现,且具有较高的检测精度,平均测速准确率达90%以上。     

基于非线性模型的摄像机标定技术研究

摄像机标定的目的是确定摄像机的图像坐标系与物体空间中的三维参考坐标系之间的对应关系。研究非线性模型下摄像机标定两步法的算法实现,并提出用两步法在进行摄像机标定实验时对于算法初步进行的改进。即对于未标定图像在算法初步设定畸变系数初值来校正标定实验所提取的角点,通过实验标定摄像机参数并进行验证,实验表明可以降低重投影误差,使算法精度进一步提高。     

高精度测量的相机标定

在高精度尺寸测量系统中,采用传统短焦距定焦光学方法时径向畸变较大,影响测量精度.为提高测量的精度,根据摄像机针孔成像的线性模型和镜头的非线性模型,建立摄像机定焦镜头的对焦数学模型,提出了采用交比不变的标定方法.研究了物体远近的小范围变化对测量结果准确度的影响,修正了标定的像素当量;分析了镜头的几何投影变换关系,标定了镜...     

基于空间三角形的摄像机标定新算法

文章提出了一种基于空间三角形的摄像机标定算法.使用空间三角形作为标定物,将其绕一顶点自由转动并拍摄2幅以上标定图片,然后利用三角形三边长度信息作为约束条件建立线性方程组以求解摄像机的内参数.实验表明该算法制作标定模型简单,具有较高的精度和较好的鲁棒性.     

基于BP神经网络的姿态测量系统摄像机标定

针对摄像机标定过程中复杂的成像和畸变模型,利用误差逆传播(BP)神经网络对复杂非线性映射关系的强大逼近能力,对姿态测量系统中的摄像机进行隐式标定,建立了姿态测量中三维空间目标特征点与它在图像平面上像点间的映射关系,使姿态测量系统无须进行复杂的摄像机标定,直接恢复目标特征点的三维信息,从而计算得到目标姿态信息.结果表明,该方法对于空间点坐标恢复的均方根误差小于0.015 mm,可以获得较高的精度.     

基于HALCON软件的摄像机标定

摄像机标定是机器视觉的重要研究内容之一,提出了一种基于图像处理软件HALCON的标定方法。它利用HALCON标定板以及HALCON的函数库功能,分析了对面阵摄像机的标定过程,该方法简单易行,提高了标定精度和计算速度,而且具有良好的跨平台移植性。     

基于地面垂直目标的摄像机标定

提出一种墓于垂直地面目标的相机标定方法,借助人体在摄像机视场中站立的4～5个位置,得到垂直消失点和水平消失线.同时考虑到两者对整个算法的重要性以及对噪声的敏感性,提出了一种优化算法.最后,给出了摄像机视场中人体最佳位置分布和最佳数目.模拟仿真和实际图像测试均可表明该算法的稳健性和有效性.     

利用普通摄像头实现振动的实时测量

为实现对低频小振幅振动的实时测量,以USB摄像头为图像传感器,以常规计算机为上位机,设计了一套性价比较高的基于数字图像的检测装置。介绍了检测系统的原理和结构,以及主要的图像处理方法。根据系统的特点,本系统应用基于颜色的图像分割方法,大大提升了系统的适应性和可靠性,并利用捕捉振动物体部分区域的方法提高系统的测量精度,同时将卡尔曼滤波方法用于预测振动物体的位置,大大降低了系统处理的图像数据量,提高了系统的实时性,进而提高了系统的测量范围。二维低频振动测量实验证明了本系统性能可靠。     

网络摄像头的标定

摄像机定标是获取摄像机几何和光学参数的过程,也是获得摄像机在外部参考坐标系中的三维位置和面向.本文利用针孔模型对网络摄像头进行定标,该方法是基于标定物上已知参考点的三维坐标和参考点在图像上投影像素坐标之间对应关系,它分为两步,先利用线性模型对摄像机投影矩阵进行估计,然后基于投影矩阵分解出摄像机内外部参数.利用真实标定物图像进行实验和计算,得到较好的结果.