大范圍落區(qū)群發(fā)彈丸定位技術(shù)

發(fā)布時間：2020-10-02 11:04

　　鑒于目前炮兵、航空兵等部隊作戰(zhàn)訓(xùn)練中彈群位置的探測缺少理想的方法,本文立足于解決彈群著點(diǎn)位置的難題,設(shè)計了一種基于立體視覺的群發(fā)彈丸定位方法。該方法利用左、右雙相機(jī)采集圖像序列,結(jié)合立體視覺測量原理以及數(shù)字圖像處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)齊射投彈模式下彈群的識別、跟蹤與定位功能。本文工作的主要內(nèi)容及獲得的成果如下:1)研究了基于雙目立體視覺的測量方法,建立了適用于群發(fā)彈丸基于小孔成像的立體視覺測量模型。分析了圖像像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系,給出了最小二乘意義下的彈群著點(diǎn)坐標(biāo)表達(dá)式。2)研究對比了多種標(biāo)定方法,分析了立體視覺標(biāo)定原理,提出了大范圍標(biāo)定方法,并推導(dǎo)了標(biāo)定過程中攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的公式。3)分析了群發(fā)彈丸成像特點(diǎn)并探索了圖像中噪聲出現(xiàn)的原因,研究了群發(fā)彈丸圖像處理算法。采用了群發(fā)彈丸判別與偽目標(biāo)剔除方法,利用目標(biāo)特征提取實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)中心坐標(biāo)的提取,研究了基于極線約束的群發(fā)彈丸立體匹配方法。本文搭建了系統(tǒng)實(shí)驗平臺并對模擬群發(fā)彈丸定位進(jìn)行了試驗驗證,試驗結(jié)果表明該系統(tǒng)在滿足設(shè)計指標(biāo)要求的同時,克服了人工測量效率低、測量目標(biāo)單一和不靈活等缺點(diǎn),提高了定位系統(tǒng)的可操作性,擴(kuò)大了適用范圍。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TJ410.6
【部分圖文】：

序列,流程設(shè)計,定位系統(tǒng)

于目前炮兵、航空兵等部隊作戰(zhàn)訓(xùn)練中彈群位置的探測缺少自動測試的方用左、右雙攝像機(jī)采集圖像序列，結(jié)合立體視覺測量原理以及數(shù)字圖像處理射投彈模式下彈群的定位。據(jù)本文所涉及的項目的需求，定位系統(tǒng)具體技術(shù)指標(biāo)如下：）測試精度：≤2m）測試范圍：500m×500m；）群發(fā)彈丸數(shù)目：≥5 個。位系統(tǒng)測試方案文針對大范圍落區(qū)群發(fā)彈丸定位的難題，根據(jù)現(xiàn)有的立體視覺技術(shù)[35-41]，于雙目立體視覺的彈群定位方法。圖 2.1 是定位系統(tǒng)流程。由圖 2.1 可見，是基于雙目立體視覺的測量模型，進(jìn)行群發(fā)彈丸探測、判別過程。然后，平臺，研究目標(biāo)圖像處理算法、攝像機(jī)內(nèi)、外參數(shù)研究和立體匹配方法最

整體布局,整體布局,定位系統(tǒng)

西安工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文三維坐標(biāo)。根據(jù)系統(tǒng)測試流程可以確定組成系統(tǒng)所需要的器件，根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)置合理的系統(tǒng)布局。在本系統(tǒng)使用的測量模型中，必須保證測量目標(biāo)在兩攝共視場中；兩經(jīng)緯儀涉及攝像機(jī)外參數(shù)計算，故其測量視場也必須包含在測試觸發(fā)器控制攝像機(jī)的采集卡使其同時觸發(fā)采集圖像。根據(jù)上述分析得到系統(tǒng)整圖 2.2。

示意圖,小孔成像,攝像機(jī)模型,示意圖