基于點(diǎn)控制的自動(dòng)報靶系統研究

由式(6)和式(9)可知，靶心到其它各點(diǎn)的距離之和相比其它各點(diǎn)到其它點(diǎn)的距離之和要小。
2．2 彈孔到靶心距離R的確定
由式(1)可以看出，R的計算精度唯一而直接地影響著(zhù)報靶精度，針對點(diǎn)控制，提出了采用距離加權平均法來(lái)計算R。已知靶面上有n個(gè)控制點(diǎn)，適當選取其中距離彈孔眠最近的m個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，分別記為M1、M2、…、Mm。物理靶面上這些點(diǎn)到靶心中心的距離分別為R1，R2，…，Rm；像面上M0到這些點(diǎn)的距離分別為r1、r2、…、rm，把1／ri(i=1，2，…，m)作為權重，采用加權平均的方法求取M0到中心基準點(diǎn)o的距離R，則

以m為例，如圖4所示，假設M1、M2、M3和M4分別為最靠近彈孔M0的4個(gè)點(diǎn)，o為中心基準點(diǎn)，o到M1、M2、M3和的距離為R1、R2、R3和R4，則

很好地反映實(shí)際情況。

3 精度檢測
為了便于檢測，這里采用激光光斑模擬彈孔。檢測設備布置，如圖5所示，準直激光光束經(jīng)過(guò)加裝在高精度電子經(jīng)緯儀目鏡上的平面反射鏡反射后，在靶面上形成一光斑。調節電子經(jīng)緯儀，使得激光光束垂直于靶面，光斑和靶心基本重合，經(jīng)緯儀讀數為(α，β)，把這個(gè)點(diǎn)記為T(mén)1；調節經(jīng)緯儀，激光光束轉過(guò)一定的角度，經(jīng)緯儀讀數為(α’，β’)，此時(shí)的光斑記作T2，這時(shí)激光光束轉過(guò)的角度為(2(α’一α)，2(β’一β))。假設經(jīng)緯儀到靶面的距離為l，則光斑在物理靶面上的位移△x可以通過(guò)下式計算得到

假設T1和T2圖像上的中心為T(mén)’1和T’2，靶心為T(mén)，將T’1和T’2進(jìn)行統一的坐標平移，平移后T’1和T重合。此時(shí)，T1可以看作靶心位置，T’2可以看作彈孔的位置，由本系統計算出T’2到T’1的距離△x’，即彈孔到靶心的距離R。令△=△x’-△x，則△的值就是測試的誤差。

以上系統精度檢測時(shí)，靶面距離電子經(jīng)緯儀的距離l=3 880 mm，相機距幕靶板距離為1 550 mm。
從表1中的數據可以看出，從ccD相機到軟件處理系統，整個(gè)彈孔的檢測誤差小于一個(gè)像素。

4 結束語(yǔ)
文中對傳統的基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)報靶系統進(jìn)行了分析，針對其不足之處，提出了基于點(diǎn)控制的自動(dòng)報靶系統，采用點(diǎn)控制代替線(xiàn)控制，降低了圖像識別的難度，大大減小了圖像預處理工作，達到了系統的實(shí)時(shí)性要求。針對點(diǎn)控制，提出了距離加權平均法來(lái)計算靶數，避免了繁雜的圖像幾何矯正工作。通過(guò)模擬實(shí)驗證明了該方法的可行性，并且具有較高的報靶精度。本系統亦可應用于多管平行度測量的工程中，并可得到很好的結果。