CN113357956B - 具有快速自校功能的火炮零位检测仪及自校方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪，包括：目标采集模块、定位模块、数据处理模块；所述目标采集模块包括准直装置和数字图像传感器；准直装置设置在数字图像传感器的正前方；所述定位模块连接在目标采集模块的后端；定位模块包括机械轴与定位机构；定位模块的机械轴与目标采集模块光轴一致；定位机构位于机械轴的前端，用于机械轴每次旋转一个角度后的定位；机械轴的后端用于连接火炮身管；所述数据处理模块包括上位机和显示器，数字图像传感器连接上位机、上位机连接显示器；所述上位机具有图像处理、电子分划生成、电子分划自动装表、数据保存功能；所述显示器用于显示目标图像、电子分划，以及控制界面。本发明提高了自校精度和效率。

Description

具有快速自校功能的火炮零位检测仪及自校方法
技术领域
本发明涉及火炮检测仪器技术领域，尤其是一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪及自校方法。
背景技术
在军事领域中，火炮装弹前需要对火炮发射轴进行零位校准。传统火炮零位检测仪使用时需要翻转180°才能检测完成，检测过程繁琐。传统火炮零位检测仪的自校过程通过将零位检测仪翻转180°，反复调节分划板的形式来完成，这种自校方式精度和效率都很低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪及自校方法，能够通过图像判读、电子分划自动装表方式完成自校，提高了自校精度和效率。为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪，包括：目标采集模块、定位模块、数据处理模块；
所述目标采集模块包括准直装置和数字图像传感器；准直装置设置在数字图像传感器的正前方；
所述定位模块连接在目标采集模块的后端；定位模块包括机械轴与定位机构；定位模块的机械轴与目标采集模块光轴一致；定位机构位于机械轴的前端，用于机械轴每次旋转一个角度后的定位；机械轴的后端用于连接火炮身管；
所述数据处理模块包括上位机和显示器，数字图像传感器连接上位机、上位机连接显示器；所述上位机具有图像处理、电子分划生成、电子分划自动装表、数据保存和管理功能；所述显示器用于显示目标图像、电子分划，以及控制界面。
进一步地，定位模块与目标采集模块一体构造。
进一步地，机械轴根据火炮身管口径设有多种。
进一步地，机械轴后端设有与火炮身管口径适配的连接部，且所述连接部开有至少一轴向槽，以使机械轴能够与火炮身管进行紧配合连接。
进一步地，定位机构包括多个等间隔分布于机械轴前端周面的定位块。
更进一步地，定位块配置为四个，各定位块间隔90°。
第二方面，本发明实施例还提供了一种火炮零位检测仪的快速自校方法，包括：
步骤S1，将火炮零位检测仪通过机械轴插入校准工装并通过定位机构周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器成像获得目标图像；上位机对目标图像进行处理，得到目标第一中心坐标(x1、y1)；
步骤S2，将火炮零位检测仪向一个方向旋转90°并再次通过定位机构周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器成像获得目标图像；上位机对目标图像进行处理，得到目标第二中心坐标(x2、y2)；
步骤S3，重复步骤S2两次，分别得到目标第三中心坐标(x3、y3)和目标第四中心坐标(x4、y4)；
步骤S4，将得到的四个中心坐标进行拟合处理计算，得到目标中心坐标(x0、y0)；
步骤S5，在上位机上选择电子分划形式，自动在目标图像上装表电子分划，装表基准为电子分划中心坐标采用目标中心坐标(x0、y0)，完成自校。
进一步地，步骤S4中，所述拟合处理计算采用求平均值计算。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：定位机构包括四个定位块，火炮零位检测仪每次向一个方向（顺时针或逆时针）旋转90°后进行定位，图像处理后分划自动装表即可完成自校；相较于现有技术中反复调节分划板的自校形式精度更高、操作时间更短；对火炮进行零位检测时只需检测一次即可完成，数据自动保存，便于多组数据管理；实现了电子分划替代传统分划板，减小尺寸和重量，且电子分划形式可设置多种，克服了传统分划板形式单一性的缺点。
附图说明
图1为本发明实施例中的火炮零位检测仪结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明的实施例提出了一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪，如图1所示，包括：目标采集模块1、定位模块2、数据处理模块3；
所述目标采集模块1包括准直装置4和数字图像传感器5；准直装置4设置在数字图像传感器5的正前方；
所述定位模块2连接在目标采集模块1的后端；定位模块2包括机械轴6与定位机构7；定位模块2的机械轴6与目标采集模块1光轴一致；定位机构7位于机械轴6的前端，用于机械轴6每次旋转一个角度后的定位；机械轴6的后端用于连接火炮身管；
所述数据处理模块3包括上位机8和显示器9，数字图像传感器5连接上位机8、上位机8连接显示器9；所述上位机8具有图像处理、电子分划生成、电子分划自动装表、数据保存和管理功能；所述显示器9用于显示目标图像、电子分划，以及控制界面。
在一些实施例中，定位模块2可以与目标采集模块1一体构造；
在一些实施例中，机械轴6可以根据火炮身管口径设置多种，能与多种火炮高精度连接，如30型、125型、155型等，还可以与各种枪械进行连接；
作为优选，机械轴6后端设有与火炮身管口径适配的连接部601，且所述连接部601开有至少一轴向槽602，以使机械轴6能够与火炮身管进行紧配合连接；通过设置轴向槽602，机械轴后端的连接部601能够具备一定的径向收缩与回弹性能，即方便插入火炮身管，又可以与火炮身管连接较为紧密；
在一些实施例中，定位机构7包括四个等间隔分布于机械轴6前端周面的定位块701；各定位块701间隔90°；在校准工装上可以设置四个与定位块701配合的缺口，以实现机械轴6每次旋转90°后的定位；
火炮零位检测仪使用前必须保证机械轴与光轴一致，因此装配后的检校以及使用前的自校是十分必要的；
第二方面，本发明的实施例还提出了一种火炮零位检测仪的快速自校方法，包括：
步骤S1，将火炮零位检测仪通过机械轴6插入校准工装并通过定位机构7周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器5成像获得目标图像；上位机8对目标图像进行处理，得到目标第一中心坐标(x1、y1)；本实施例中，校准工装用于模拟火炮；
步骤S2，将火炮零位检测仪向一个方向旋转90°并再次通过定位机构7周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器5成像获得目标图像；上位机8对目标图像进行处理，得到目标第二中心坐标(x2、y2)；
步骤S3，重复步骤S2两次，分别得到目标第三中心坐标(x3、y3)和目标第四中心坐标(x4、y4)；
步骤S4，将得到的四个中心坐标进行拟合处理计算，得到目标中心坐标(x0、y0)；具体地，所述拟合处理计算采用求平均值计算；
步骤S5，在上位机8上选择电子分划形式，自动在目标图像上装表电子分划，装表基准为电子分划中心坐标采用目标中心坐标(x0、y0)，完成自校。
本发明实施例提出的火炮零位检测仪，以及火炮零位检测仪的快速自校方法相较于传统零位检测仪，以及传统零位检测仪的自校方法，自校过程更加方便快速。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种具有快速自校功能的火炮零位检测仪，其特征在于，包括：目标采集模块(1)、定位模块(2)、数据处理模块(3)；
所述目标采集模块(1)包括准直装置(4)和数字图像传感器(5)；准直装置(4)设置在数字图像传感器(5)的正前方；
所述定位模块(2)连接在目标采集模块(1)的后端；定位模块(2)包括机械轴(6)与定位机构(7)；定位模块(2)的机械轴(6)与目标采集模块(1)光轴一致；定位机构(7)位于机械轴(6)的前端，用于机械轴(6)每次旋转一个角度后的定位；机械轴(6)的后端用于连接火炮身管；
所述数据处理模块(3)包括上位机(8)和显示器(9)，数字图像传感器(5)连接上位机(8)、上位机(8)连接显示器(9)；所述上位机(8)具有图像处理、电子分划生成、电子分划自动装表、数据保存功能；所述显示器(9)用于显示目标图像、电子分划，以及控制界面；
定位机构(7)包括多个等间隔分布于机械轴(6)前端周面的定位块(701)；
定位块(701)配置为四个，各定位块(701)间隔90°；
定位机构(7)用于：
步骤S1，将火炮零位检测仪通过机械轴(6)插入校准工装并通过定位机构(7)周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器(5)成像获得目标图像；上位机(8)对目标图像进行处理，得到目标第一中心坐标(x1、y1)；
步骤S2，将火炮零位检测仪向一个方向旋转90°并再次通过定位机构(7)周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器(5)成像获得目标图像；上位机(8)对目标图像进行处理，得到目标第二中心坐标(x2、y2)；
步骤S3，重复步骤S2两次，分别得到目标第三中心坐标(x3、y3)和目标第四中心坐标(x4、y4)。
2.如权利要求1所述的具有快速自校功能的火炮零位检测仪，其特征在于，
定位模块(2)与目标采集模块(1)一体构造。
3.如权利要求1所述的具有快速自校功能的火炮零位检测仪，其特征在于，
机械轴(6)根据火炮身管口径设有多种。
4.如权利要求1所述的具有快速自校功能的火炮零位检测仪，其特征在于，
机械轴(6)后端设有与火炮身管口径适配的连接部(601)，且所述连接部(601)开有至少一轴向槽(602)，以使机械轴(6)能够与火炮身管进行紧配合连接。
5.一种火炮零位检测仪的快速自校方法，其特征在于，包括：
步骤S1，将火炮零位检测仪通过机械轴(6)插入校准工装并通过定位机构(7)周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器(5)成像获得目标图像；上位机(8)对目标图像进行处理，得到目标第一中心坐标(x1、y1)；
步骤S2，将火炮零位检测仪向一个方向旋转90°并再次通过定位机构(7)周向定位，通过校准工装使火炮零位检测仪对准目标靶；通过数字图像传感器(5)成像获得目标图像；上位机(8)对目标图像进行处理，得到目标第二中心坐标(x2、y2)；
步骤S3，重复步骤S2两次，分别得到目标第三中心坐标(x3、y3)和目标第四中心坐标(x4、y4)；
步骤S4，将得到的四个中心坐标进行拟合处理计算，得到目标中心坐标(x0、y0)；
步骤S5，在上位机(8)上选择电子分划形式，自动在目标图像上装表电子分划，装表基准为电子分划中心坐标采用目标中心坐标(x0、y0)，完成自校。
6.如权利要求5所述的火炮零位检测仪的快速自校方法，其特征在于，
步骤S4中，所述拟合处理计算采用求平均值计算。
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