CN111442738A - 一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法 - Google Patents

一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法 Download PDF

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CN111442738A CN202010207873.5A CN202010207873A CN111442738A CN 111442738 A CN111442738 A CN 111442738A CN 202010207873 A CN202010207873 A CN 202010207873A CN 111442738 A CN111442738 A CN 111442738A
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Abstract

本申请属于刑侦鉴别领域，尤其涉及一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法，其包括载物滑台、载物滑块、二维角度平台、弹壳夹具、位移传感器、多维度调整平台、控制电路和计算机，所述载物滑台、二维角度平台、位移传感器、多维度调整平台和计算机均与控制电路连接；所述位移传感器用于测量位移传感器与弹壳上被测痕迹之间距离；传统显微镜人工检验方法效率低，工作量大，且容易对弹壳造成痕迹破坏。本申请对物证不造成二次破坏，减少了工作量。

Description

一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法
技术领域
本申请属于刑侦鉴别领域，尤其涉及一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法。
背景技术
在涉枪案件中，弹壳作为重要的物证，对案件侦破、刑事诉讼和法律认定均具有重要意义，而弹壳痕迹检验技术则是充分发挥弹壳物证作用的关键技术。在弹壳诸多痕迹特征中，击针撞击底火后留下痕迹的形状和位置可作为认定枪支时主要检验特征使用。目前用的底火痕迹检验方法主要有人工识别和自动识别两大类。人工识别涉及大量人工操作，都有可能对弹壳造成痕迹二次破坏的风险。电子显微成像技术避免了上述问题，可自动对痕迹进行扫描成像。但由于其成像原理通常是经过自动多次变焦对不同深度痕迹进行逐层扫描后再拼接，容易导致成像误差或拼接不上的问题。
现有专利如申请号为201910492203.X，名称为《弹壳物证特征图像采集测量装置》的中国发明专利，其技术方案如下：本发明公开了一种弹壳物证特征图像采集测量装置，包括：调整平台，实现对弹壳物证的X/Y/Z方向的相对位移；环形照明光源组件，对弹壳物证进行照明；显微成像组件，对弹壳物证进行变焦成像、拍照；支撑框架，用于支撑固定调整平台、环形照明光源和显微成像组件。但是上述专利采用拍照成像方式采集二维痕迹图像，容易受日光环境影响，并且不能精确反映痕迹凹陷深度。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，现在特别提出一种采用激光位移方式测量各点相对于参考平面的凹陷深度，不易受日光环境影响，并且可精确反应凹陷深度信息的子弹壳底火三维痕迹特征采集装置及方法。
为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：
一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置包括载物滑台、载物滑块、二维角度平台、弹壳夹具、位移传感器、多维度调整平台、控制电路和计算机，所述载物滑台、二维角度平台、位移传感器、多维度调整平台和计算机均与控制电路连接；
所述载物滑台用于装卸弹壳，以及调整弹壳与位移传感器之间的距离；
所述载物滑块用于承载二维角度平台和弹壳夹具，并可在载物滑台的控制下沿着螺杆沿X轴移动；
所述二维角度平台用于调整弹壳底平面，使其围绕Y轴或Z轴旋转；
所述弹壳夹具用于夹持弹壳；
所述位移传感器用于测量位移传感器与弹壳上被测痕迹之间距离；
所述多维度调整平台用于调整位移传感器与弹壳之间的空间关系，实现对弹壳底火上不同位置进行测量；
所述控制电路用于控制载物滑台、二维角度平台和多维度调整平台的运动、控制位移传感器进行测量并读取测量结果上传到计算机；
所述计算机对接收到的数据进行分析处理，并绘制出三维痕迹图像。
进一步地，位移传感器为点状或线性的光学或声学位移传感器。
进一步地，多维度调整平台为YZ二轴或XYZ三轴平台。优选不带旋转平台的YZ二维平台。
进一步地，控制电路和计算机之间通过有线或无线方式进行连接和数据传输。优选有线RS232方式。
进一步地，载物滑台是神津XA10A-L101自动单轴滑台；二维角度平台为神津SA04B-RS02二维角度平台；弹壳夹具是可调整大小的塑料夹具；位移传感器是松下HL-G108A-RS-J激光点位移传感器；多维度调整平台是精工KWC06020-LG高精度XYZ三轴滑台；控制电路是以STM32F407为核心的电路控制板，电路控制通过RS232接口与计算机进行数据传输，电路控制通过RS485接口与位移传感器进行数据传输。
一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法包括如下步骤：
步骤一，将待测弹壳放入弹壳夹具；
步骤二，在弹壳底部平面区域选择至少三个弹壳底平面参考点，三点构成的线段中，至少一条线段与Y轴平行，另一条线段与其垂直，并把各点的坐标值传输给控制电路；
具体的，步骤二中，操作人员选择通过在计算机输入参数方式在弹壳底部平面区域选择三个弹壳底平面参考点A、B、C，如图2所示。其中，线段AB与Y轴平行，线段BC与线段垂直。计算机将A、B、C坐标值传输给控制电路。
步骤三，控制二维角度平台对弹壳底部平面进行调整，使各点所在平面与X轴垂直。
控制二维角度平台对弹壳底部平面进行调整，使A、B、C三点所在平面与X轴垂直。
调整方法如下：控制多维度调整平台使位移传感器测量点位于A点，测量并记录位移传感器与A点的距离DA。进一步控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到B点，测量并记录位移传感器与B点距离DB；如果DB与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Z轴旋转，直到DB与DA相等。进一步地，控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到C点，测量并记录位移传感器与C点距离DC；如果DC与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Y轴旋转，直到DC与DA相等。
步骤四，控制载物滑台对弹壳夹具沿X轴方向进行调整，使得弹壳底端表面接近位移传感器的近端测量极限处，将当前位置定义为测量零平面。
如：弹壳底端距离位移传感器72[mm]。
步骤五，通过控制电路控制多维度调整平台，对位移传感器的位置进行调整，实现对弹壳底部痕迹与位移传感器的距离进行扫描，扫描分辨率为M行×N列。M和N的取值根据应用场景所需精度进行选择确定。优选M＝N＝200。在实际应用中，扫描顺序可以任意设置，在后面构建图形的时候按照扫描顺序进行拼接即可。本发明优选采用的是逐行扫描。
具体而言，如图3所示，本装置扫描区域是长为L[mm]、高度为H[mm]的长方向区域。L和H的值由具体应用场景测量弹壳直径决定。优选值为L＝H＝(2R+4)[mm]，其中R为测量弹壳底平面半径。
将扫描区域左上角定义为扫描原点，用(m,n)代表第m行第n列测量坐标点,并用Z(m,n)表示该点与位移传感器的距离值。首先通过控制电路控制多维度调整平台，将位移传感器移动到(1,1)坐标点，通过控制电路控制位移传感器测量(1,1)坐标点与位移传感器的距离Z(1,1)，并将测量值缓存于控制电路板内部存储空间。具体存储在控制电路板中的单片机内部存储空间。进一步地，控制位移传感器沿Y轴方向移动L/N[mm]，控制位移传感器测量(1,2)坐标点与位移传感器的距离Z(1,2)并存储结果。进一步地，再重复上述测量(N-2)次，直到完成第一行的测量，得到Z(1,N)值。
进一步地，控制控制位移传感器沿Y轴方向移动回到(1,1)值，再控制位移传感器沿负Z方向移动H/M[mm]，开始第二行测量。控制位移传感器测量(2,1)坐标点与位移传感器的距离Z(2,1)并存储结果。
重复上述步骤，直到完成M行、N列数据的测量，得到M×N个数据，用矩阵R1表示，其中R1(m,n)即为上述测量所得的Z(m,n)值。
步骤六，控制载物滑台驱动弹壳夹具沿负X轴方向进行移动2[mm]，重复步骤五中测量过程。记录第2组测量数据R2。
步骤七，重复步骤六中过程K-2次。记录测量数据R3,R4,…,RK。其中K值根据具体应用场景精度要求选择，优选6。
步骤八，扫描完成后，控制电路通过接口将数据上传到计算机；
具体的，控制电路中的单片机通过RS232接口将数据上传到计算机。
步骤九，在计算机内部对采集到的数据进行分析处理。
具体而言，首先对每组测量数据整体减去相对测量零平面的偏移量。例如对R2中数据整体减去2[mm]，对R3中数据整体减去4[mm]，对R6中数据整体减去10[mm]。
进一步地，针对R1-RK中数据，对每一坐标点的数据进行异常数据剔除：首先计算该坐标点多次测量值的平均值
Figure BDA0002421779120000041
Figure BDA0002421779120000042
计算该坐标点多次测量值的标准偏差
Figure BDA0002421779120000043
Figure BDA0002421779120000044
如果某点的数据
Figure BDA0002421779120000051
或者
Figure BDA0002421779120000052
则作为异常点剔除。对于剔除后剩余的非异常点，再次求算术平均值R*(m,n)作为(m,n)点最终测量值。
步骤十，在计算机内部绘制三维痕迹图。
以测量零平面为绘图基准平面，按照步骤五中扫描顺序对步骤九处理后的各坐标点数据R*(m,n)进行逐点拼接，R*(m,n)的值反映了底火痕迹相对基准平面的凹陷深度。因此，对R*(m,n)数据点进行拼接后可绘制出三维痕迹图。
本申请的优点在于：
1、传统显微镜人工检验方法效率低，工作量大，且容易对弹壳造成痕迹破坏。本申请对物证不造成二次破坏，减少了工作量。
2、传统图像采集方法存在受光线影响以及无法充分反映凹陷深度的问题，本方法采用激光测距扫描形成击针痕迹三维模型，不受日光照射影响且可充分反映痕迹深度信息。
3、传统痕迹比对设备较昂贵，本装置结构简单，成本较低。
附图说明
图1本申请结构示意图。
图2为步骤二中参考点选择示意图。
图3为步骤五中扫描区域示意图。
附图中：1-载物滑台，2-载物滑块，3-二维角度平台,4-弹壳夹具，5-位移传感器，6-多维度调整平台，7-控制电路，8-计算机。
具体实施方式
实施例1
一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置包括载物滑台、载物滑块、二维角度平台、弹壳夹具、位移传感器、多维度调整平台、控制电路和计算机，所述载物滑台、二维角度平台、位移传感器、多维度调整平台和计算机均与控制电路连接；
所述载物滑台用于装卸弹壳，以及调整弹壳与位移传感器之间的距离；
所述载物滑块用于承载二维角度平台和弹壳夹具，并可在载物滑台的控制下沿着螺杆沿X轴移动；
所述二维角度平台用于调整弹壳底平面，使其围绕Y轴或Z轴旋转；
所述弹壳夹具用于夹持弹壳；
所述位移传感器用于测量位移传感器与弹壳上被测痕迹之间距离；
所述多维度调整平台用于调整位移传感器与弹壳之间的空间关系，实现对弹壳底火上不同位置进行测量；
所述控制电路用于控制载物滑台、二维角度平台和多维度调整平台的运动、控制位移传感器进行测量并读取测量结果上传到计算机；
所述计算机对接收到的数据进行分析处理，并绘制出三维痕迹图像。
位移传感器为点状或线性的光学或声学位移传感器。多维度调整平台为YZ二轴或XYZ三轴平台。优选不带旋转平台的YZ二维平台。控制电路和计算机之间通过有线或无线方式进行连接和数据传输。优选有线RS232方式。
实施例2
一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法包括如下步骤：
步骤一，将待测弹壳放入弹壳夹具；
步骤二，在弹壳底部平面区域选择至少三个弹壳底平面参考点，三点构成的线段中，至少一条线段与Y轴平行，另一条线段与其垂直，并把各点的坐标值传输给控制电路；
具体的，步骤二中，操作人员选择通过在计算机输入参数方式在弹壳底部平面区域选择三个弹壳底平面参考点A、B、C，如图2所示。其中，线段AB与Y轴平行，线段BC与线段垂直。计算机将A、B、C坐标值传输给控制电路。
步骤三，控制二维角度平台对弹壳底部平面进行调整，使各点所在平面与X轴垂直。
控制二维角度平台对弹壳底部平面进行调整，使A、B、C三点所在平面与X轴垂直。
调整方法如下：控制多维度调整平台使位移传感器测量点位于A点，测量并记录位移传感器与A点的距离DA。进一步控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到B点，测量并记录位移传感器与B点距离DB；如果DB与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Z轴旋转，直到DB与DA相等。进一步地，控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到C点，测量并记录位移传感器与C点距离DC；如果DC与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Y轴旋转，直到DC与DA相等。
步骤四，控制载物滑台对弹壳夹具沿X轴方向进行调整，使得弹壳底端表面接近位移传感器的近端测量极限处，将当前位置定义为测量零平面。
如：弹壳底端距离位移传感器72[mm]。
步骤五，通过控制电路控制多维度调整平台，对位移传感器的位置进行调整，实现对弹壳底部痕迹与位移传感器的距离进行扫描，扫描分辨率为M行×N列。M和N的取值根据应用场景所需精度进行选择确定。优选M＝N＝200。在实际应用中，扫描顺序可以任意设置，在后面构建图形的时候按照扫描顺序进行拼接即可。本发明优选采用的是逐行扫描。
具体而言，如图3所示，本装置扫描区域是长为L[mm]、高度为H[mm]的长方形区域。L和H的值由具体应用场景测量弹壳直径决定。优选值为L＝H＝(2R+4)[mm]，其中R为测量弹壳底平面半径。
将扫描区域左上角定义为扫描原点，用(m,n)代表第m行第n列测量坐标点,并用Z(m,n)表示该点与位移传感器的距离值。首先通过控制电路控制多维度调整平台，将位移传感器移动到(1,1)坐标点，通过控制电路控制位移传感器测量(1,1)坐标点与位移传感器的距离Z(1,1)，并将测量值缓存于控制电路板内部存储空间。具体存储在控制电路板中的单片机内部存储空间。进一步地，控制位移传感器沿Y轴方向移动L/N[mm]，控制位移传感器测量(1,2)坐标点与位移传感器的距离Z(1,2)并存储结果。进一步地，再重复上述测量(N-2)次，直到完成第一行的测量，得到Z(1,N)值。
进一步地，控制控制位移传感器沿Y轴方向移动回到(1,1)值，再控制位移传感器沿负Z方向移动H/M[mm]，开始第二行测量。控制位移传感器测量(2,1)坐标点与位移传感器的距离Z(2,1)并存储结果。
重复上述步骤，直到完成M行、N列数据的测量，得到M×N个数据，用矩阵R1表示，其中R1(m,n)即为上述测量所得的Z(m,n)值。
步骤六，控制载物滑台驱动弹壳夹具沿负X轴方向进行移动2[mm]，重复步骤五中测量过程。记录第2组测量数据R2。
步骤七，重复步骤六中过程K-2次。记录测量数据R3,R4,…,RK。其中K值根据具体应用场景精度要求选择，优选6。
步骤八，扫描完成后，控制电路通过接口将数据上传到计算机；
具体的，控制电路中的单片机通过RS232接口将数据上传到计算机。
步骤九，在计算机内部对采集到的数据进行分析处理。
具体而言，首先对每组测量数据整体减去相对测量零平面的偏移量。例如对R2中数据整体减去2[mm]，对R3中数据整体减去4[mm]，对R6中数据整体减去10[mm]。
进一步地，针对R1-RK中数据，对每一坐标点的数据进行异常数据剔除：首先计算该坐标点多次测量值的平均值
Figure BDA0002421779120000081
Figure BDA0002421779120000082
计算该坐标点多次测量值的标准偏差
Figure BDA0002421779120000083
Figure BDA0002421779120000084
如果某点的数据
Figure BDA0002421779120000085
或者
Figure BDA0002421779120000086
则作为异常点剔除。对于剔除后剩余的非异常点，再次求算术平均值R*(m,n)作为(m,n)点最终测量值。
步骤十，在计算机内部绘制三维痕迹图。
实施例3
载物滑台是神津XA10A-L101自动单轴滑台，载物滑块为定制铝合金滑块，二维角度平台是神津SA04B-RS02二维角度平台，弹壳夹具是可调整大小的塑料夹具，位移传感器是松下HL-G108A-RS-J激光点位移传感器，多维度调整平台是精工KWC06020-LG高精度XYZ三轴滑台，控制电路是以STM32F407为核心的电路控制板。以扫描半径为5[mm]的弹壳痕迹为例，设置扫描区域长度L＝14[mm]，高度H＝14[mm]，扫描精度为M＝100行，N＝100列，扫描K＝6组数据。
首先，操作人员将待测弹壳防止到夹具上。由于弹壳自身损毁变形或人为操作原因，可能导致弹壳底平面与Z轴并不垂直。
进一步地，根据弹壳底部平整度尽量选择位于弹壳底部平面上三个弹壳底平面参考点A、B、C，并将坐标值输入计算机，实施例中选择A、B和C的坐标分别为(20,20),(20,70)和(70,70)。
进一步地，移动位移传感器到坐标(20,20)测量与A点距离DA，移动位移传感器到坐标(20,70)测量与B点距离DB，如果DB与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Z轴以0.01度为步进值进行旋转。如果DB>DA,则以俯视角度围绕Z轴顺时针旋转0.01度，并进一步测量和判断DB与DA是否相等；重复调整直到DB与DA相等。如果DB<DA则旋转方向相反。进一步以类似方式调整使DC与DA相等。此时，A、B和C所在弹壳底平面与X轴垂直。
进一步地,控制载物滑台对弹壳夹具沿X轴方向进行调整，使得弹壳底端表面接近位移传感器的近端测量极限处，使得A点距离位移传感器72[mm]。将当前位置定义为测量零平面。
进一步地，将位移传感器位置移动到(0,0)坐标点开始扫描过程。以列移动步进值L/N＝14/100＝0.14[mm]、行移动步进值H/M＝14/100＝0.14[mm]进行逐行扫描，得到测量值R1。
进一步地，控制载物滑台对弹壳夹具沿负X方向移动2[mm],重复扫描过程，得到测量值R2。
进一步地，重复上述弹壳夹具沿负X方向移动2[mm]和扫描过程K-2＝4次，得到测量数据R3，R4，R5，R6。
进一步地，扫描完成后，控制电路RS232接口将数据上传到计算机；
进一步地，在计算机内部对采集到的数据进行分析处理。
对R2中数据整体减去2[mm]，对R3中数据整体减去4[mm]，对R4中数据整体减去6[mm]，对R5中数据整体减去8[mm]，对R6中数据整体减去10[mm]。
针对减去偏移后R1-R6中数据，对每一坐标点的数据进行异常数据剔除：首先计算该坐标点多次测量值的平均值
Figure BDA0002421779120000101
Figure BDA0002421779120000102
计算该坐标点多次测量值的标准偏差
Figure BDA0002421779120000103
Figure BDA0002421779120000104
如果某点的数据
Figure BDA0002421779120000105
或者
Figure BDA0002421779120000106
则作为异常点剔除。对于剔除后剩余的非异常点，再次求算术平均值R*(m,n)作为(m,n)点最终测量值。
进一步地，在计算机内部绘制三维痕迹图。以测量零平面为绘图基准平面，将各坐标点数据R*(m,n)放置于坐标(m,n)进行逐点拼接，R*(m,n)的值反映了底火痕迹相对基准平面的凹陷深度。因此，对R*(m,n)数据点进行拼接后可绘制出三维痕迹图。

Claims (10)

1.一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置，其特征在于：包括载物滑台、载物滑块、二维角度平台、弹壳夹具、位移传感器、多维度调整平台、控制电路和计算机，所述载物滑台、二维角度平台、位移传感器、多维度调整平台和计算机均与控制电路连接；
所述载物滑台用于装卸弹壳，以及调整弹壳与位移传感器之间的距离；
所述载物滑块用于承载二维角度平台和弹壳夹具，并可在载物滑台的控制下沿着螺杆沿X轴移动；
所述二维角度平台用于调整弹壳底平面，使其围绕Y轴或Z轴旋转；
所述弹壳夹具用于夹持弹壳；
所述位移传感器用于测量位移传感器与弹壳上被测痕迹之间距离；
所述多维度调整平台用于调整位移传感器与弹壳之间的空间关系，实现对弹壳底火上不同位置进行测量；
所述控制电路用于控制载物滑台、二维角度平台和多维度调整平台的运动、控制位移传感器进行测量并读取测量结果上传到计算机；
所述计算机对接收到的数据进行分析处理，并绘制出三维痕迹图像。
2.根据权利要求1所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置，其特征在于：位移传感器为点状或线性的光学或声学位移传感器；多维度调整平台为YZ二轴或XYZ三轴平台；控制电路和计算机之间通过有线或无线方式进行连接和数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集装置，其特征在于：载物滑台是神津XA10A-L101自动单轴滑台；二维角度平台为神津SA04B-RS02二维角度平台；弹壳夹具是可调整大小的塑料夹具；位移传感器是松下HL-G108A-RS-J激光点位移传感器；多维度调整平台是精工KWC06020-LG高精度XYZ三轴滑台；控制电路是以STM32F407为核心的电路控制板，电路控制通过RS232接口与计算机进行数据传输，电路控制通过RS485接口与位移传感器进行数据传输。
4.一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，将待测弹壳放入弹壳夹具；
步骤二，在弹壳底部平面区域选择至少三个弹壳底平面参考点，三点构成的线段中，至少一条线段与Y轴平行，另一条线段与其垂直，并把各点的坐标值传输给控制电路；
步骤三，控制二维角度平台对弹壳底部平面进行调整，使各点所在平面与X轴垂直；
步骤四，控制载物滑台对弹壳夹具沿X轴方向进行调整，使得弹壳底端表面接近位移传感器的近端测量极限处，将当前位置定义为测量零平面；
步骤五，通过控制电路控制多维度调整平台，对位移传感器的位置进行调整，实现对弹壳底部痕迹与位移传感器的距离进行扫描；
步骤六，控制载物滑台驱动弹壳夹具沿负X轴方向进行移动，重复步骤五中测量过程；
步骤七，重复步骤六中过程K-2次，其中K值根据具体应用场景精度要求选择。
步骤八，扫描完成后，控制电路通过接口将数据上传到计算机；
步骤九，在计算机内部对采集到的数据进行分析处理；
步骤十，在计算机内部绘制三维痕迹图。
5.根据权利要求4所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：步骤二中，操作人员选择通过在计算机输入参数方式在弹壳底部平面区域选择三个弹壳底平面参考点A、B、C，线段AB与Y轴平行，线段BC与线段垂直，计算机将A、B、C坐标值传输给控制电路。
6.根据权利要求5所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：步骤三中，使A、B、C三点所在平面与X轴垂直；控制多维度调整平台使位移传感器测量点位于A点，测量并记录位移传感器与A点的距离DA；控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到B点，测量并记录位移传感器与B点距离DB；如果DB与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Z轴旋转，直到DB与DA相等；控制多维度调整平台使位移传感器测量点移动到C点，测量并记录位移传感器与C点距离DC；如果DC与DA不相等，则控制二维角度平台使弹壳底平面围绕Y轴旋转，直到DC与DA相等。
7.根据权利要求4所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：步骤五中，弹壳底部痕迹与位移传感器的距离进行扫描分辨率为M行×N列的扫描，M和N的取值根据应用场景所需精度进行选择确定；扫描区域是长为L、高度为H的长方形区域；将扫描区域左上角定义为扫描原点，用(m,n)代表第m行第n列测量坐标点,并用Z(m,n)表示该点与位移传感器的距离值；首先通过控制电路控制多维度调整平台，将位移传感器移动到(1,1)坐标点，通过控制电路控制位移传感器测量(1,1)坐标点与位移传感器的距离Z(1,1)，并将测量值缓存于控制电路板内部存储空间；控制位移传感器沿Y轴方向移动L/N[mm]，控制位移传感器测量(1,2)坐标点与位移传感器的距离Z(1,2)并存储结果，重复上述测量(N-2)次，直到完成第一行的测量，得到Z(1,N)值。
8.根据权利要求7所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：控制位移传感器沿Y轴方向移动回到(1,1)值，再控制位移传感器沿负Z方向移动H/M[mm]，开始第二行测量；控制位移传感器测量(2,1)坐标点与位移传感器的距离Z(2,1)并存储结果；
重复上述步骤，直到完成M行、N列数据的测量，得到M×N个数据，用矩阵R1表示，其中R1(m,n)即为上述测量所得的Z(m,n)值。
9.根据权利要求8所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：步骤六中记录第2组测量数据R2，步骤七中重复步骤六中过程K-2次，记录测量数据R3,R4,…,RK，步骤九中，首先对每组测量数据整体减去相对测量零平面的偏移量，针对R1-RK中数据，对每一坐标点的数据进行异常数据剔除：首先计算该坐标点多次测量值的平均值
Figure FDA0002421779110000031
Figure FDA0002421779110000032
计算该坐标点多次测量值的标准偏差
Figure FDA0002421779110000033
Figure FDA0002421779110000034
如果某点的数据
Figure FDA0002421779110000035
或者
Figure FDA0002421779110000041
则作为异常点剔除；对于剔除后剩余的非异常点，再次求算术平均值R*(m,n)作为(m,n)点最终测量值。
10.根据权利要求9所述的一种子弹壳底火三维痕迹特征采集方法，其特征在于：步骤十中，以测量零平面为绘图基准平面，按照步骤五中扫描顺序对步骤九处理后的各坐标点数据R*(m,n)进行逐点拼接，R*(m,n)的值对应底火痕迹相对基准平面的凹陷深度，最终对R*(m,n)数据点进行拼接后可绘制出三维痕迹图。
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