CN210664375U - 一种高炮检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高炮检测装置，包括激光定位器，及安装于高炮基准身管上的夹具；及安装于夹具上的云台；及安装于云台上的摄像头，及设置于高炮基准身管前方7～8m处的靶板；所述激光定位器分别活动放置于高炮基准身管后方内部；所述摄像头通过USB接口通信连接到嵌入式计算机；高炮检测装置检测包括高炮轴线一致性检测方法和高炮动态跟踪性能检测方法；本实用新型的高炮检测装置能够近距离检测，对场地依赖性小，标记误差小，拆装便捷，计算快捷的优点，可以有效提高检测精度和检测效率；能够实现了对高炮三维空间角度跟踪误差检测，对于提高高炮动态精度更有指导意义。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种高炮检测装置，属于高炮检测技术领域。
背景技术
高炮轴线一致性直接影响射击精度，目前所使用的检测技术是：将靶板置于距离高炮70米到80米处，将基准身管指向靶板基准点，然后依次调整右侧身管、瞄准具和统调镜，在靶板上依次标记出其余三个轴线投影的位置，然后将此靶板上的投影和标准靶板进行对比，测量出实际靶板和标准靶板之间的差距，从而得出高炮轴线一致性指标。这种检测技术对于场地有较大的要求，必须保证检测距离内视野空旷，地面平整，靶板必须与地面尽可能垂直，操作上极为不便；另外，高炮的动态跟踪性能是其一项重要指标，火控系统找寻到目标后，通过指令控制高炮对其瞄准射击，高炮接收到指令和火控系统发送指令存在一定的时间差，会造成高炮延迟一定时间才会捕捉到目标；目前所采取的检测方法，主要是采集目标物体运动帧，然后在PC机端进行处理，得出视场中心和目标物体中心的偏差，主要集中于平面图形的处理上，高炮在三维空间中对目标物体的跟踪性能没有测量，无法对高炮的跟踪性能做出较好的判断。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种高炮检测装置，近距离高精度检测身管轴线一致性及高炮在三维空间动态跟踪性能。
本实用新型的高炮检测装置，包括激光定位器，及安装于高炮基准身管上的夹具；及安装于夹具上的云台；及安装于云台上的摄像头，及设置于高炮基准身管前方7～8m处的靶板；所述激光定位器分别活动放置于高炮基准身管后方内部；所述摄像头通过USB接口通信连接到嵌入式计算机；首先通过夹具将云台固定于高炮身管上，采用USB通信方式和嵌入式计算机相连接，嵌入式计算机控制摄像头采集相应的帧数，并将图像保存至嵌入式计算机中，采集完成后，嵌入式计算机可根据采集图像内容对检测对象偏差进行定量分析。
一高炮检测方法，包括高炮轴线一致性检测方法和高炮动态跟踪性能检测方法；所述高炮轴线一致性检测方法具体如下：
第一步，摄像头调整，调整摄像头焦距，使其能够完成整个靶板图像的观察；
第二步，激光定位标志，先将激光定位器从后方放置高炮基准身管内部，让激光点在靶板上可以正常成像，调整高炮基准身管位置，让激光投射点对准靶板上的基准十字点，使用标志点标记出来，完成第一标志点标志；
接着将激光定位器采用同样方式放置右侧高炮基准身管内，在靶板上使用标志点标记右侧身管在靶板上的投射位置；完成第二标志点标志；
最后，标志高炮基准身管其调整瞄准具和统调镜轴线，找到其在靶板上的投影位置，使用标志点同样标记出来，完成第三标志点标志；
第三步，摄像头捕捉靶板画面，通过摄像头采集靶板上第一标志点至第三标志点位置的图像数据，并送入嵌入式计算机；嵌入式计算机进行图像处理；图像处理时，首先通过相机标定计算出相机内参参数，并且通过棋盘格角点识别算出相机外参参数，这两种参数构成相机的转换矩阵，从靶板上的棋盘格可以算出靶板当前的位姿，并且通过转换矩阵对位姿进行修正，让靶板与基准轴，靶板和大地处于垂直位置，从而计算出靶板上各标志点之间的相对距离，计算出各个轴线之间的相对位置；在一次成像检测完毕后，拆装十分便捷，不需要调整靶板必须与大地垂直，也不需要调整摄像头必须与靶板垂直，只要能完整清晰观察到画面即可。
所述高炮动态跟踪性能检测方法具体如下：
火控雷达检测到目标物体，并将目标物体置于火控雷达的中心位置，火控系统控制高炮基准身管瞄准同样的目标物体，调整高炮基准身管上的摄像头视角，将目标物体置于摄像头视场中心位置，接着摄像头实时采集数据，获得目标物体在摄像头视场中的偏离状态，嵌入式计算机控制摄像头采集相应的帧数，并将图像保存至嵌入式计算机中，采集完成后，嵌入式计算机根据采集图像数据计算出目标物体的三维空间偏离角度，得到高炮在动态运行过程中与火控系统之间的偏差。
作为优选，所述高炮轴线一致性检测方法获得的所述各个轴线之间的相对位置，通过和标准靶板进行对比，找到各个轴线相对标准靶板之间的误差，得到轴线实际的一致性关系，对修正轴线做出参照标准。
作为优选，所述嵌入式计算机控制摄像头采集帧数为50～300帧。
作为优选，所述三维空间偏离角度计算过程为：嵌入式计算机通过摄像头先进行图像采集，完成图像采集后进行分割阈值确定，对于分割阈值的目标进行识别，确定目标物体中心，及确定目标物体偏离图像中心大小，最后根据相机转换矩阵计算出目标空间实际偏移数据。
本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的高炮检测装置具有以下优点：
1、具有近距离检测，对场地依赖性小，标记误差小，拆装便捷，计算快捷的优点，可以有效提高检测精度和检测效率。
2、能够实现了对高炮三维空间角度跟踪误差检测，对于提高高炮动态精度更有指导意义。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1整体结构示意图。
图2为本实用新型的嵌入式计算机结构框图。
图3为本实用新型的三维空间偏离计算流程图。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2所示，本实用新型的高炮检测装置，包括激光定位器1，及安装于高炮基准身管6上的夹具2；及安装于夹具2上的云台3；及安装于云台上的摄像头4，及设置于高炮基准身管前方7～8m处的靶板5；所述激光定位器1分别活动放置于高炮基准身管6后方内部；所述摄像头4通过USB接口通信连接到嵌入式计算机7；嵌入式计算机采用市面上通用的模块，摄像头通过USB接口接入底板，通过核心板进行数据处理，并通过触摸屏进行控制和显示，检测时，首先通过夹具将云台固定于高炮身管上，采用USB通信方式和嵌入式计算机相连接，嵌入式计算机控制摄像头采集相应的帧数，并将图像保存至嵌入式计算机中，采集完成后，嵌入式计算机可根据采集图像内容对检测对象偏差进行定量分析。
一高炮检测方法，包括高炮轴线一致性检测方法和高炮动态跟踪性能检测方法；所述高炮轴线一致性检测方法具体如下：
第一步，摄像头调整，调整摄像头焦距，使其能够完成整个靶板图像的观察；
第二步，激光定位标志，先将激光定位器从后方放置高炮基准身管内部，让激光点在靶板上可以正常成像，调整高炮基准身管位置，让激光投射点对准靶板上的基准十字点，使用标志点标记出来，完成第一标志点标志；
接着将激光定位器采用同样方式放置右侧高炮基准身管内，在靶板上使用标志点标记右侧身管在靶板上的投射位置；完成第二标志点标志；
最后，标志高炮基准身管其调整瞄准具和统调镜轴线，找到其在靶板上的投影位置，使用标志点同样标记出来，完成第三标志点标志；
第三步，摄像头捕捉靶板画面，通过摄像头采集靶板上第一标志点至第三标志点位置的图像数据，并送入嵌入式计算机；嵌入式计算机进行图像处理；图像处理时，首先通过相机标定计算出相机内参参数，并且通过棋盘格角点识别算出相机外参参数，这两种参数构成相机的转换矩阵，从靶板上的棋盘格可以算出靶板当前的位姿，并且通过转换矩阵对位姿进行修正，让靶板与基准轴，靶板和大地处于垂直位置，从而计算出靶板上各标志点之间的相对距离，计算出各个轴线之间的相对位置；在一次成像检测完毕后，拆装十分便捷，不需要调整靶板必须与大地垂直，也不需要调整摄像头必须与靶板垂直，只要能完整清晰观察到画面即可。
所述高炮动态跟踪性能检测方法具体如下：
火控雷达检测到目标物体，并将目标物体置于火控雷达的中心位置，火控系统控制高炮基准身管瞄准同样的目标物体，调整高炮基准身管上的摄像头视角，将目标物体置于摄像头视场中心位置，接着摄像头实时采集数据，获得目标物体在摄像头视场中的偏离状态，嵌入式计算机控制摄像头采集相应的帧数，并将图像保存至嵌入式计算机中，采集完成后，嵌入式计算机根据采集图像数据计算出目标物体的三维空间偏离角度，得到高炮在动态运行过程中与火控系统之间的偏差。
其中，所述高炮轴线一致性检测方法获得的所述各个轴线之间的相对位置，通过和标准靶板进行对比，找到各个轴线相对标准靶板之间的误差，得到轴线实际的一致性关系，对修正轴线做出参照标准。
其中，所述嵌入式计算机控制摄像头采集帧数为50～300帧。
如图3所示，所述三维空间偏离角度计算过程为：嵌入式计算机通过摄像头先进行图像采集，完成图像采集后进行分割阈值确定，对于分割阈值的目标进行识别，确定目标物体中心，及确定目标物体偏离图像中心大小，最后根据相机转换矩阵计算出目标空间实际偏移数据。
上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (1)
1.一种高炮检测装置，其特征在于，包括激光定位器，及安装于高炮基准身管上的夹具；及安装于夹具上的云台；及安装于云台上的摄像头，及设置于高炮基准身管前方7～8m处的靶板；所述激光定位器分别活动放置于高炮基准身管后方内部；所述摄像头通过USB接口通信连接到嵌入式计算机。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2019214620898 | 2019-09-04 | ||
| CN201921462089 | 2019-09-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210664375U true CN210664375U (zh) | 2020-06-02 |
Family
ID=70820912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921688602.5U Active CN210664375U (zh) | 2019-09-04 | 2019-10-10 | 一种高炮检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210664375U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115077297A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-20 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用全站仪测量火炮身管空间角的方法 |
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2019
- 2019-10-10 CN CN201921688602.5U patent/CN210664375U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115077297A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-20 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用全站仪测量火炮身管空间角的方法 |
| CN115077297B (zh) * | 2022-06-10 | 2023-11-28 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用全站仪测量火炮身管空间角的方法 |
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