CN105387769A - 基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置 - Google Patents

基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，包括借助于夹具固定安装在火炮身管炮口的摄像头、处理器和靶板，所述摄像头光轴与身管轴线重合，所述摄像头镜头上刻蚀有十字格状分化线，所述靶板上也刻蚀有十字格状分化线；其具有操作简单，不需要浪费时间进行靶板的调整，解算过程处理器自动完成，精度高等特点。

Description

基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置
技术领域
本发明涉及火炮轴线标定技术领域，尤其涉及一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置。
背景技术
火炮多轴线一致性检测是火炮校炮过程中静态参数检测的核心指标，用于检测火炮多轴(基准轴、火力轴、激光光轴、电视光轴、激光光轴、稳定伺服基准轴以及跟踪雷达基准轴)是否一致，以保证火炮的命中精度。目前部队一般通过利用校靶镜瞄准靶板的方式进行检测，检测的难点是将靶板调整到与基准轴垂直的位置，同时保证靶板在铅锤面不能旋转，即对靶板5个自由度的调整(如图8中箭头所示自由度)，其缺点是调整过程复杂，劳动强度大，技术要求高，部队亟需一种便捷的方式实现火炮多轴线一致性的测量手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，具有操作简单，不需要浪费时间进行靶板的调整，解算过程处理器自动完成，精度高等特点。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，包括借助于夹具固定安装在火炮身管炮口的摄像头、处理器和靶板，所述摄像头光轴与身管轴线重合，所述摄像头镜头上刻蚀有十字格状分化线，所述靶板上也刻蚀有十字格状分化线。
所述摄像头为数字摄像头，其数据输出端连接处理器，所述处理器配套安装显示屏。
所述靶板上标记有火炮激光轴、红外成像仪光轴、电视光轴、车长镜光轴、跟踪雷达电轴以及火力轴的位置，所述处理器用于将摄像头采集的靶板实际图像与标准图像进行比较，并解算出靶板位置的实际偏差。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过将摄像头固定在身管炮口上，并使得镜头光轴与身管炮轴一致，在摄像头的镜头上腐蚀有分划，摄像头对靶板的成像上就叠加上标准的图像分划，以此分划作为多轴线一致性检测时的基准光轴。靶板上也划有经纬线作为与摄像头镜头分划自标定的依据。当靶板安装位移与身管轴线垂直，即图2所示的标准自标定图形。但实际安放靶板很难实现这种理想位置的。也就是说，将实际靶板安放位置会出现图8所示的5个自由度的偏差，这5个自由度偏差就会出现图3-7所示的所示的自标定图像。实际靶板位置的图像是图2-7所示的5个自由度多个随机组合的结果。在处理器中通过图像识别算法很容易进行分解。然后将非标准自标定图形通过图像处理算法修正为标准自标定图形，以简化多轴线一致性测量，与现有技术相比，具有操作简单，不需要浪费时间进行靶板的调整，解算过程处理器自动完成，精度高等特点。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图2是标准自标定图像；
图3是x偏移自标定图像；
图4是y偏移自标定图像；
图5是α偏移自标定图像；
图6是β偏移自标定图像；
图7是γ偏移自标定图像；
图8是靶板校调五自由度示意图；
其中：1、靶板；2、摄像头；A、激光斑；B、红外光轴；C、车长镜轴；D、电视轴；E、跟踪雷达电轴；F、火力轴。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明公开了一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，包括借助于夹具固定安装在火炮身管炮口的摄像头2、处理器和靶板1，所述摄像头2光轴与身管轴线重合，所述摄像头2镜头上刻蚀有十字格状分化线，所述靶板1上也刻蚀有十字格状分化线；所述摄像头2为数字摄像头2，其数据输出端连接处理器，所述处理器配套安装显示屏；所述靶板1上标记有火炮激光轴、红外成像仪光轴、电视光轴、车长镜光轴、跟踪雷达电轴以及火力轴的位置，所述处理器用于将摄像头2采集的靶板1实际图像与标准图像进行比较，并解算出靶板1位置的实际偏差。
在具体应用过程中，本发明通过将摄像头固定在身管炮口上，并使得镜头光轴与身管炮轴一致，在摄像头的镜头上腐蚀有分划，摄像头对靶板的成像上就叠加上标准的图像分划，以此分划作为多轴线一致性检测时的基准光轴。靶板上也划有经纬线作为与摄像头镜头分划自标定的依据。当靶板安装位移与身管轴线垂直，即图2所示的标准自标定图形。但实际安放靶板很难实现这种理想位置的。也就是说，将实际靶板安放位置会出现图8所示的5个自由度的偏差，这5个自由度偏差就会出现图3-7所示的所示的自标定图像。实际靶板位置的图像是图2-7所示的5个自由度多个随机组合的结果。在处理器中通过图像识别算法很容易进行分解。然后将非标准自标定图形通过图像处理算法修正为标准自标定图形，以简化多轴线一致性测量，与现有技术相比，具有操作简单，不需要浪费时间进行靶板的调整，解算过程处理器自动完成，精度高等特点。
本发明根据需要，可推广应用到包括雷达、武装直升机、导弹等武器系统的多轴线一致性测量中，填补多轴线一致性自动检测手段的空白，有效提高测试精度和测试效率，降低操作人员的劳动强度和技术要求。

Claims (3)

1.一种基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，其特征在于：包括借助于夹具固定安装在火炮身管炮口的摄像头(2)、处理器和靶板(1)，所述摄像头(2)光轴与身管轴线重合，所述摄像头(2)镜头上刻蚀有十字格状分化线，所述靶板(1)上也刻蚀有十字格状分化线。
2.根据权利要求1所述的基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，其特征在于：所述摄像头(2)为数字摄像头(2)，其数据输出端连接处理器，所述处理器配套安装显示屏。
3.根据权利要求2所述的基于自标定技术的火炮多轴线一致性光电检测装置，其特征在于：所述靶板(1)上标记有火炮激光轴、红外成像仪光轴、电视光轴、车长镜光轴、跟踪雷达电轴以及火力轴的位置，所述处理器用于将摄像头(2)采集的靶板(1)实际图像与标准图像进行比较，并解算出靶板(1)位置的实际偏差。
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