基于图像透视畸变校正的调炮速度测量方法

针对传统调炮速度测试过程繁琐、测量精度低的问题,提出了一种图像透视畸变校正的调炮速度测量方法。采用激光器、靶板、CCD相机和计算机构建调炮速度测量系统,利用CCD相机实时记录激光在靶板上的光斑位置,根据光斑的位移和时间解算出调炮速度。利用特征点成像,通过透视变换原理构建变换矩阵求得图像校正模型,进而实现光斑靶板图像的透视畸变校正,在校正后的图像上提取光斑并计算出光斑质心,获取光斑质心的位移和时间,最终解算出调炮速度。实验结果表明：与传统的图像测量方法相比,利用该方法测量调炮速度的精度提高了10倍,满足靶场对高精度测量调炮速度的要求;该方法适用于靶场测试以及其他调炮速度的实际测量工程。     

高精度二维激光测角装置的设计与实现

为了实现二维微小角度的精度测量,采用了激光准直测角技术,并利用二维（面阵列）CCD或CMS器件作为光斑位置传感器,自动捕捉反射光斑位置,自动解算二维角度值.而选用线阵CCD光斑位置传感器,可提高测量速度、测量范围和精度.进行了理论分析和实验验证,取得了满意结果,具有工程应用价值.     

基于光电位置传感的弹道偏航与姿态测量

针对传统激光驾束制导弹道偏航和姿态测量需要高精度的惯性测量组件,存在系统复杂、体积大、成本高的问题,提出基于光电位置传感的弹道偏航与姿态角测量方法。该方法利用光电位置传感器PSD代替传统光电编码传感器完成弹道偏差测量,光电位置传感器还根据激光光斑在光电位置传感器上的位置代替传统惯性测量组件判断偏航角、俯仰角。同时实现弹丸弹道偏航与姿态角测量。测量精度评价分析表明,所提出的测量方法对弹丸偏航角和俯仰角测量精度可达到0.60°,能够满足小口径枪榴弹弹道修正的应用需求。     

基于可编程多轴控制器(PMAC)三轴转台伺服控制系统设计

基于可编程多轴控制器（PMAC）的三轴实验转台闭环伺服系统,采用光电编码器作为角位置传感器,以无刷直流力矩电机作为系统的伺服电机直接驱动负载转动;采用速率、位置双闭环的控制策略,实现转台测试系统的自动位置、速率、摇摆、伺服等控制功能。实际操作表明,该系统满足了转台实时运动控制的要求,运行稳定,操作方便。     

皮秒激光对电荷耦合器件多脉冲损伤效应研究

为了研究短脉冲激光对光电系统的作用机理,开展了高重频皮秒激光对行间转移Wat-902B型电荷耦合器件（CCD）的损伤实验研究,并对损伤机理进行了分析。调整皮秒激光指向相机光学系统入瞳位置,并使用电动转台方法控制激光与光学系统的交汇时间,从而控制到达光电探测器的脉冲个数。采用激光传输的二阶矩理论获得了激光到达CCD靶面的光斑能量分布,光斑测试精度优于20.3%. 考虑到实验误差,1.5 ns、400 ps千赫兹高重频激光条件下,转台转速201°/s,器件功能性损伤阈值为13.6~121.0 mJ/cm²,显著小于单脉冲损伤阈值263~1 146 mJ/cm². 单脉冲器件功能性失效机理为垂直转移电路电极间短路,多脉冲激光条件下的器件功能性失效机理与单脉冲损伤显著不同,表现为多线损伤的积累过程。     

科学级CCD相机像元不一致特性及其校正研究

科学级 CCD相机是目前微光图像增强及其光电转换的重要器件。本文从图像转换质量的角度 ,以科学级 CCD相机为对象 ,研究了面阵 CCD像元特性不一致性的性质及其校正方法 ,揭示了这种不一致性是造成图像降质的重要原因 ,采用本文提出的 CCD像元校正方法是获取高质量图像的重要途径     

科学级CCD相机像不一致特性及其校正研究

科学级CCD相机是目前微光图像增强及其光电转换的重要器件，本文从图像转换质量的角度，以科学级CCD相机为对象，研究了面阵CCD像元特性不一致性的性质及其校正方法，揭示了这种不一致性是造成图像降质的重要原因，采用本文提出的CCD像元校正方法是获取高质量图像的重要途径。     

导弹激光发射机光轴检测仪的设计

为了检测某型导弹激光发射机光轴同可见光观瞄镜小视场光轴之间的平行性,同时测量激光发射机主、次、小三个视场的光斑直径,设计了一种新的激光发射机光轴检测仪。它以硫酸钡漫发射涂料作为激光性能测试屏的表面,使光斑在屏上成像更加清晰;用模块化的激光光轴检测器提供系统工作电源和控制信号,并对CCD摄像机采集到的光斑图像进行压缩传输。最后,通过Lab VIEW视觉处理模块对光斑图像预处理并用Matlab编定的圆拟合算法程序计算激光光斑中心位置和半径值。实践应用表明,该检测仪能精确高效地完成激光发射机光轴检测任务,便于部队机动、携行。     

基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法研究

将激光面光源铅垂地固定在地面上发射出的光线作为测量基准,基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法通过测量激光光斑在高精度CCD传感器上的位置变化,得到火炮身管在水平面的直线位移量,结合倾角传感器测得的火炮身管高低角的变化,通过三角形相似原理得到火炮身管偏离角的解算公式,并利用微分关系进行精度分析,确定测量方案中主要器件的参数指标,并介绍了实际偏离角测量的步骤,最后与圆光栅传感器进行了角度测量的对比,验证了该方案可以实现高精度的偏离角测量。     

基于可编程多轴控制器的三轴转台控制系统

基于可编程多轴控制器(PMAC)的三轴实验转台闭环控制系统由转台、PMAC、驱动器、执行器和检测装置等组成.倾角传感器测量载体的X、Y轴摇摆角度为位置环,光电编码器作速度环,转台搜索、跟踪由Z轴实现.转台水平稳定、方位轴搜索、跟踪等控制程序用PMAC语言编写.系统PID参数调整按先比例、后积分、再微分的顺序采用凑试法由小到大整定.     

轮式自行高炮角误差补偿式瞄准线稳定

某轮式自行高炮武器系统中瞄准线稳定,其数字积分器利用操作杆或视频测偏器传送前一帧相对位置信息,并将它转换成速度信号,进行数字积分得到极坐标下位置信息,再送入瞄准线稳定模块.稳定模块接收前一帧和当前帧姿态数据,通过相关技术处理,得出稳定控制量,传送给光电转台伺服控制系统.最后由光电转台伺服控制系统驱动光电转台达到稳定瞄准线的作用.     

基于线阵CCD枪弹位置图像处理的方法研究

针对枪弹位置的线阵CCD测量图像信息处理问题,研究了线阵CCD在测量枪弹射击中枪弹的提取、噪声的剔除、枪弹中心的确定等问题.常用的背景差分算法在实际系统的运算过程中存在速度慢、噪声多等问题,根据线阵CCD测量系统采集到的枪弹图像信息的特点,提出了在背景差分法的基础上通过图像的一种改进的互相关性快速提取枪弹图像的算法,进而确定枪弹位置.通过比较该算法和背景差分法对枪弹图像的采集与处理,可以得出用该算法计算出的枪弹位置精确度高,耗时短,提高了线性CCD测量系统实时处理的效率,在连发的高精度自动报靶系统中具有一定的实用性.     

一种不下箱状态的弹上惯组一体化标定方法

为缩短标定时间、 简化标定流程,将导弹、 发射箱随弹上惯组共同参与标定,从而在不下箱状态下完成对弹上惯组的标定.然而由于导弹体积、质量较大,使得转台转动受限.基于此,提出了一种不下箱状态的弹上惯组一体化标定方法.根据转台转动的限制条件,并考虑加速度计、光纤陀螺标定方法的特点,设计了一种包含6个静止位置的转动路径.通过转...     

基于程控多齿分度台和CCD图像处理的经纬仪自动检定

提出一种基于程控多齿分度台和CCD图像处理的经纬仪自动化检定系统,采用计算机控制程控多齿分度台转动,用CCD图像处理系统进行十字线瞄准,实现测量过程的半自动化.     

基于三维造型的复杂形状零部件质心位置测量

针对微小型复杂形状零部件质心位置难以测量的问题,采用计算机辅助三维造型技术,通过对零件尺寸的变换,提出了极限质心位置和平均质心位置的测量方法。该方法可极大地降低质心位置测量成本。但该方法未考虑形位误差的影响。经简单算例验算,该方法所得结果与理论计算结果一致。     

复杂背景下弱小目标的稳定跟踪控制

复杂背景下弱小目标的稳定跟踪控制,利用自适应阈值跟踪波门和鼠标导引来实现.该控制通过电视/红外成像和激光测距以及视频处理技术,结合编码器测量角度值,得到目标偏离视场中心的偏差值,然后将偏差值作为负反馈送给光电跟踪伺服,驱动转台朝着减小偏差量的方向转动,从而实现对目标的稳定跟踪.     

图像跟踪技术在无人机自主着陆导航中的应用

引导无人机自主着陆,采用2个图像采集分系统的双摄像机视觉导航系统.由图像跟踪技术在图像中锁定无人机,并通过转台记录偏转的角度,以确定无人机的相对空间位置.并采用边缘跟踪算法,获取运动物体的外部轮廓特征,对序列图像进行处理,继而实现对运动物体进行识别跟踪.其仿真结果表明跟踪效果良好.     

多管火箭炮炮管平行性测量系统

针对多管火箭炮炮管平行性测量要求,设计一套基于光电检测技术和图像处理技术的测量系统。其采用定心装置和激光准直系统建立炮管轴线,再由图像采集系统对光斑图像进行采集,经计算机处理后输出被测炮管和基准炮管的偏离角度信息,实现多管火箭炮炮管平行性测量。该装置具有高精度和高自动化程度的优点,实际应用效果良好。     

基于图像拼接的全景目标检测技术

针对战场指挥车等战地车辆内作战人员需要在车内实时了解外部战场动向的问题,提出一种基于图像拼接的全景目标检测技术研究。利用监控转台摄像头获得全景图像并检测运动物体,以此模拟战场实际情况。首先使转台进行水平360?旋转,同时使用安装在转台上的摄像头采集实时图像,利用转台转速与扫描场时间等参数对图像进行预处理,从而削弱前后两场信号叠加造成的边缘模糊。最后对前后两帧图像进行灰度值相关匹配,并检测出全景图像上的运动物体。实验结果表明,该技术可以实现全景图像拼接并在全景图中标出视场内运动物体的位置。     

基于双CCD交汇测量子母弹散布面积的测量方法

建立双CCD交汇测量系统的数学模型,选择最佳的布站参数,对采集到的图像进行数字图像处理,得出子弹空间三维坐标。应用Matlab软件实现对子母弹抛撒曲面的重建,最终实现对子母弹散布面积的测量。这种测量方法系统结构相对简单,目标定位精度较高,不易受到外界环境的影响,缺点是测量设备成本较高。