彈藥末端參數(shù)測量是實彈射擊中彈道特征參數(shù)分析、彈藥威力評估、目標毀傷效果評估的關鍵技術之一。對彈藥末端測試系統(tǒng)的研究目的是針對靶場測量環(huán)境及彈藥運動特點建立一套具有適用于絕大部分野外場地、經(jīng)濟性好、精度高、易于操作的小型化彈藥末端測量系統(tǒng)。論文闡述了彈藥末端測量的技術現(xiàn)狀和發(fā)展,分析了絕大部分測量手段的優(yōu)劣,結合本課題測試需求,提出了基于單目相機模型建立的高速相機雙目測量方法,利用設置在靠近計劃打擊區(qū)域的高速相機前段測量單元采集圖像,通過對采集的序列圖像,將目標物在同一視場范圍內(nèi)的成像模型進行聯(lián)立,然后經(jīng)過圖像處理、目標檢測、目標跟蹤,對三維場景的還原,從而實現(xiàn)對彈藥末端參數(shù)的解算。論文首先基于序列圖像特征點建立彈藥末端參數(shù)測量的關系,建立小孔成像模型,根據(jù)序列圖像與空間的映射關系,推導出圖像像素坐標系、圖像物理坐標系、相機坐標系、世界坐標系的四個坐標系的轉(zhuǎn)換過程。將由兩個測站對應的映射模型選擇雙目模型中的軸線匯聚結構模型進行空間聯(lián)立,對彈藥末端參數(shù)中彈藥空間位置、速度、姿態(tài)推導,并將布站時的主要關鍵性參數(shù)進行分析以提高測試系統(tǒng)結構性精度。提出野外大視場環(huán)境下的相機標定新方法。通過實驗數(shù)...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 相關領域研究概況
        1.3.1 基于圖像的目標參數(shù)解算研究現(xiàn)狀
        1.3.2 相機標定方法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文所研究的內(nèi)容
2 基于序列圖像特征點建立彈藥末端參數(shù)模型
    2.1 序列圖像與空間映射關系建立
        2.1.1 圖像成像原理及模型
        2.1.2 圖像與空間位置映射模型
    2.2 彈藥末端參數(shù)測量模型建立
        2.2.1 彈藥空間位置、徑差測量
        2.2.2 彈藥落速測量
        2.2.3 彈藥方位角、落角測量
    2.3 誤差來源分析
    2.4 本章小結
3 適用于野外大視場的高精度相機標定方法
    3.1 相機標定方法分類
        3.1.1 傳統(tǒng)相機標定法
        3.1.2 相機自標定法
        3.1.3 主動視覺相機標定法
        3.1.4 三種標定方法總結
    3.2 適用于野外的大視場的相機標定
        3.2.1 相機基本參數(shù)分析
        3.2.2 基于RTK實時差分定位系統(tǒng)的相機標定方法
        3.2.3 空間坐標三維重建
    3.3 實驗驗證及結果
        3.3.1 實驗方案設計
        3.3.2 實驗數(shù)據(jù)獲取
        3.3.3 實驗數(shù)據(jù)解算
        3.3.4 空間坐標三維重建仿真及對比
    3.4 實驗結論
4 彈藥末端序列圖像目標特征點提取
    4.1 序列圖像成像特點分析
    4.2 序列圖像的高速運動目標檢測
        4.2.1 圖像預處理
        4.2.2 目標檢測方法分析
        4.2.3 基于五幀差分和混合高斯模型改進的運動目標檢測
        4.2.4 實驗結果
    4.3 序列圖像高速運動目標信息提取
        4.3.1 中軸線提取
        4.3.2 質(zhì)心提取及軌跡估計
        4.3.3 實驗分析
    4.4 本章小結
5 測試系統(tǒng)設計及驗證
    5.1 彈藥末端參數(shù)測試系統(tǒng)設計
        5.1.1 需求分析
        5.1.2 測試系統(tǒng)環(huán)境搭建
        5.1.3 測試系統(tǒng)軟件設計
    5.2 測試系統(tǒng)驗證
        5.2.1 實驗環(huán)境及器材
        5.2.2 實驗方案設計
        5.2.3 實驗驗證結果
    5.3 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 有待解決問題
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
附錄



本文編號：4035459