本發(fā)明涉及光電測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)，還涉及一種光幕靶構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

光幕靶是一種采用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)測量飛行彈丸到達(dá)彈著點(diǎn)坐標(biāo)位置的儀器，由于采用光電技術(shù)，屬于非接觸性的測量方法，測試精度高、可靠性好、成本低廉，已經(jīng)逐步取代了鋼板靶、網(wǎng)靶以及線圈靶實(shí)現(xiàn)彈丸速度和密集度的測量。

光幕靶的構(gòu)建是彈丸著靶位置測量的基礎(chǔ)，構(gòu)建時(shí)采用兩臺(tái)平行的光電設(shè)備，形成空間上的光學(xué)彈丸截面，采用在預(yù)定的測試地點(diǎn)豎立一面木板，按照規(guī)定射擊一定的子彈數(shù)，根據(jù)紙板或木板上留下的彈孔痕跡來分析得出子彈的坐標(biāo)。構(gòu)建光幕靶的兩臺(tái)平行的光電設(shè)備是否平行對齊，直接影響到最終測量結(jié)果的精度。小靶面的光幕靶可以采用機(jī)械定位的方式安裝兩側(cè)的光電測量設(shè)備，用以保證設(shè)備形成空間重合的光幕，然而，對于大靶面的光幕靶由于機(jī)械加工的復(fù)雜性、安裝運(yùn)輸?shù)牟槐憷纫蛩氐挠绊憻o法采用上述搭建方式。

因此，如何構(gòu)建光幕靶中光軸指向重合的光電設(shè)備，進(jìn)而提高測量精度是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)，構(gòu)建光幕靶中光軸指向重合的光電設(shè)備，進(jìn)而提高測量精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

相對設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有用于形成光幕靶的激光發(fā)射器和圖像傳感器，以及分別位于所述圖像傳感器兩側(cè)中心位置的光源，所述圖像傳感器用于采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；

用于識(shí)別所述初始圖像中的所述光源，并計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值的圖像處理器；

用于根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，并控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)在俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度以便所述激光發(fā)射器形成光幕靶的控制器05。

優(yōu)選的，在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述圖像處理器采用閾值分割方法識(shí)別所述初始圖像中的所述光源。

優(yōu)選的，在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述圖像處理器還用于計(jì)算所述光源的重心位置，并將所述重心位置相連作為所述光源的連線。

優(yōu)選的，在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述光源為LED光源。

本發(fā)明還提供了一種光幕靶構(gòu)建方法，包括：

步驟S1：將兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)相對設(shè)置，所述轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有用于形成光幕靶的激光發(fā)射器和圖像傳感器，以及分別位于所述圖像傳感器兩側(cè)中心位置的光源，所述圖像傳感器用于采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；

步驟S2：所述圖像傳感器采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；

步驟S3：圖像處理器識(shí)別所述初始圖像中的所述光源，并計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值；

步驟S4：控制器05根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，并控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)在俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度以便所述激光發(fā)射器形成光幕靶。

優(yōu)選的，在上述光幕靶構(gòu)建方法中，所述步驟S3中，所述圖像處理器采用閾值分割方法識(shí)別所述初始圖像。

優(yōu)選的，在上述光幕靶構(gòu)建方法中，所述步驟S3中，所述計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值之前，還包括：

計(jì)算所述光源的重心位置，并將所述重心位置相連作為所述光源的連線。

本發(fā)明所提供一種光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)，包括：相對設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有用于形成光幕靶的激光發(fā)射器和圖像傳感器，以及分別位于所述圖像傳感器兩側(cè)中心位置的光源，所述圖像傳感器用于采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；用于識(shí)別所述初始圖像中的所述光源，并計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值的圖像處理器；用于根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，并控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)在俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度以便所述激光發(fā)射器形成光幕靶的控制器。

由于將用于形成光幕靶的激光發(fā)射器和圖像傳感器均設(shè)置于轉(zhuǎn)臺(tái)上，一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)上的激光發(fā)射器發(fā)出的激光被對面轉(zhuǎn)臺(tái)的圖像傳感器接收，使得轉(zhuǎn)臺(tái)之間形成光幕靶，圖像傳感器識(shí)別所述初始圖像中的所述光源，并計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值，根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，保證了兩轉(zhuǎn)臺(tái)上的圖像傳感器的光軸指向重合，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)中心對準(zhǔn)，提高測量精度。

本發(fā)明還提供一種光幕靶構(gòu)建方法，具有上述有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光幕靶構(gòu)建方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)示意圖。

在一種具體的實(shí)施方式中，提供了一種光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

相對設(shè)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)04，所述轉(zhuǎn)臺(tái)04上設(shè)置有用于形成光幕靶的激光發(fā)射器03和圖像傳感器02，以及分別位于所述圖像傳感器02兩側(cè)中心位置的光源01，所述圖像傳感器02用于采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)04的初始圖像；

用于識(shí)別所述初始圖像中的所述光源01，并計(jì)算所述光源01的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值的圖像處理器06；

用于根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)04水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，并控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)04在俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度以便所述激光發(fā)射器03形成光幕靶的控制器05。

其中，轉(zhuǎn)臺(tái)04包括可在水平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)底座，底座上安裝有可在俯仰方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)部件，旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置于凹形支架之間，旋轉(zhuǎn)部件上設(shè)置有圖像傳感器02以及激光發(fā)射器03，光源01固定設(shè)置于凹形支架上，位于圖像傳感器02的兩側(cè)中心位置，并不隨旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)04布局設(shè)計(jì)，兩圖像傳感器02的視軸對準(zhǔn)時(shí)，兩光源01連線中點(diǎn)分別成像在對方視場的垂直中軸線上。根據(jù)這一特點(diǎn)，通過判斷光源01連線中點(diǎn)的位置，可以確定視軸旋轉(zhuǎn)的方向，控制轉(zhuǎn)臺(tái)04按照一定的步長旋轉(zhuǎn)，通過閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)光源01連線中點(diǎn)使其落在圖像垂直中軸線上，達(dá)到視軸對準(zhǔn)的目的。

整個(gè)系統(tǒng)的工作方法：兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)04相對設(shè)置，圖像傳感器02采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)04的初始圖像，將初始圖像發(fā)送至圖像處理器06，圖像處理器0602識(shí)別所述初始圖像中的光源01，檢測其所在圖像中的位置，并計(jì)算光源01的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值，控制器05根據(jù)偏差值控制轉(zhuǎn)臺(tái)04進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)后仍然不能滿足光源01連線的中心位置與圖像中心重合時(shí)，控制器05重復(fù)上述步驟，直至所述偏差值為零，此時(shí)，保證了兩轉(zhuǎn)臺(tái)04上的圖像傳感器02的光軸指向重合，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)中心對準(zhǔn)。當(dāng)兩側(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)04的光學(xué)中心重合后，控制計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)臺(tái)04俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度，例如45°，打開激光器，使得兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)04之間形成光幕，完成光幕靶構(gòu)建。

在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述圖像處理器06采用閾值分割方法識(shí)別所述初始圖像中的所述光源01。

其中，圖像閾值化分割是一種傳統(tǒng)的最常用的圖像分割方法，因其實(shí)現(xiàn)簡單、計(jì)算量小、性能較穩(wěn)定而成為圖像分割中最基本和應(yīng)用最廣泛的分割技術(shù)。它特別適用于目標(biāo)和背景占據(jù)不同灰度級范圍的圖像。當(dāng)識(shí)別到的亮點(diǎn)目標(biāo)滿足當(dāng)前的光源01大小，并且相對位置符合安裝要求，說明亮點(diǎn)目標(biāo)為光源01。

進(jìn)一步的，在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述圖像處理器06還用于計(jì)算所述光源01的重心位置，并將所述重心位置相連作為所述光源01的連線。為了提高測量準(zhǔn)確性，首先計(jì)算光源01的重心，重心位置的連線的中點(diǎn)才更加準(zhǔn)確。

進(jìn)一步的，在上述光幕靶構(gòu)建系統(tǒng)中，所述光源01為LED光源01。

當(dāng)然，光源01包括但不限于LED光源01，還可以為其它類型的光源01，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光幕靶構(gòu)建方法的流程圖。

本發(fā)明還提供了一種光幕靶構(gòu)建方法，包括：

步驟S1：將兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)相對設(shè)置，所述轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置有用于形成光幕靶的激光發(fā)射器和圖像傳感器02，以及分別位于所述圖像傳感器02兩側(cè)中心位置的光源，所述圖像傳感器02用于采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；

步驟S2：所述圖像傳感器02采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)的初始圖像；

步驟S3：圖像處理器06識(shí)別所述初始圖像中的所述光源，并計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值；

步驟S4：控制器05根據(jù)所述偏差值控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述偏差值為零，并控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)04在俯仰方向抬起預(yù)設(shè)角度以便所述激光發(fā)射器03形成光幕靶。

進(jìn)一步的，在上述光幕靶構(gòu)建方法中，所述步驟S3中，所述圖像處理器06采用閾值分割方法識(shí)別所述初始圖像。

進(jìn)一步的，在上述光幕靶構(gòu)建方法中，所述步驟S3中，所述計(jì)算所述光源的連線中心與所述初始圖像中心之間的偏差值之前，還包括：

計(jì)算所述光源的重心位置，并將所述重心位置相連作為所述光源的連線。

具體的，圖像處理器06采集包含有對面所述轉(zhuǎn)臺(tái)04的初始圖像，在初始圖像中識(shí)別轉(zhuǎn)臺(tái)兩側(cè)的LED光源，判斷LED光源是否存在，如果存在，則計(jì)算LED光源的重心，計(jì)算連線中心，與圖像處理器的光學(xué)中心位置進(jìn)行比較，計(jì)算位置偏差，輸出角度偏差至控制器05；如果不存在，則重新計(jì)算圖像亮度，并調(diào)整傳感器積分時(shí)間，中心采集圖像。

控制器05接收位置偏差，根據(jù)位置偏差控制轉(zhuǎn)臺(tái)04水平轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)之后重新計(jì)算位置偏差，直至位置偏差為零時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)04，控制轉(zhuǎn)臺(tái)04俯仰預(yù)設(shè)角度，控制激光發(fā)射器03發(fā)射激光，形成光幕靶。

說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。