[發明專利]基于圖像處理技術的艦炮系統精度檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201811069516.6
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN110895120B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 李宙恒;黃金鋒;王興眾;龍加軍;趙復政
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: F41G1/54
• 分類號: F41G1/54
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;孫方旭

1.一種艦炮系統精度檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，步驟一，艦炮系統進入零飛工作模式，在統一的時間脈沖信號下，同時采集炮火軸線前方圖像及其數據信息和跟蹤器的目標跟蹤圖像及其數據信息；

步驟二，從跟蹤器的目標跟蹤圖像中，根據跟蹤器波門選擇的范圍，提取出跟蹤目標，將跟蹤目標和炮火軸線前方圖像進行模板匹配，根據匹配算法計算相似度并輸出匹配結果；在炮火軸線前方圖像中定位跟蹤器所跟蹤目標的位置；步驟三，根據基于模板匹配的圖像識別對炮火軸線前方圖像進行處理后，定位跟蹤目標的位置，通過跟蹤目標在圖像中所處的相對位置，計算跟蹤目標相對于炮口瞄準線中心的方位偏差角度e_x和高低偏差角度e_y，通過閾值濾波剔除奇異點，計算平均零飛誤差，所述步驟三中，模板匹配過程具體為，跟蹤目標T是大小為P×Q模板，炮火軸線前方圖像S為需要根據模板進行匹配的搜索圖，大小為M×N，Sij是模板所覆蓋的大小為P×Q的子圖，i、j分別是子圖左上角頂點在搜索圖中的坐標，將搜索圖劃分成大小為MN的(M-P+1)(N-Q+1)個子圖，從搜索圖的原點開始，獲取一個和模板圖一樣大小的子圖，并根據匹配算法計算模板與子圖的相似度，將模板在搜索圖中順序滑動，滑動方式為自左向右，自上向下，并計算每次移動后的相似度,最終得到(M-P+1)(N-Q+1)個數值，進行比較選取最佳匹配點，在匹配算法上，采用改進的MAD匹配算法，如下所示：

式中，搜索圖像S的大小為M×N，模板圖像T的大小為P×Q；x,y的搜索范圍為：x＝0,1……M-P+1；y＝0,1……N-Q+1；為遍歷匹配時，偏移量為(i，j)時的搜索子圖像的平均值，為模板圖像的平均值。

2.根據權利要求1所述的艦炮系統精度檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，包括采用改進的灰度拉伸變換算法對各圖像進行預處理，首先將圖像轉換到RGB空間，分解RGB模型彩色圖像為3個顏色分量，基于像素灰度值的點操作對分解后的3個彩色分量分別進行圖像增強，再合成為新的彩色圖像；

針對每個彩色分量的圖像增強公式如下：

圖像增強公式：

式中，H′和H分別表示增強后輸出圖像和視頻輸入圖像的灰度值，選取一幀原圖像中每個彩色分量上每一行的最小值，并將所有行的最小值進行累加求和并求平均，即為選取該幀圖像的目標區間的最小值Min，同理選取該幀圖像中每個彩色分量上每一行的最大值，并將所有行的最大值進行累加求和并求平均，即為選取該幀圖像的目標區間的最大值Max，所以增強公式中的目標變換區間中可能出現一些原數據數值大于Max的情況。