[發(fā)明專利]一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110229186.8
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113048838B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延波;李向東;趙興文;楊子江;王磊;葛兆斌;邢仁鵬;張琳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: F41A31/02
• 分類號: F41A31/02;G01B11/26;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/80
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測系統(tǒng)，其特征是，包括：圖像采集裝置，所述圖像采集裝置與上位機(jī)連接；所述圖像采集裝置通過一根橫桿安裝在可伸縮支架上；所述可伸縮支架固定在地面上，所述圖像采集裝置能夠隨可伸縮支架上下移動；所述圖像采集裝置設(shè)置于火炮底座中心的正上方，炮管安裝在火炮底座上；

所述炮管的上表面粘貼有兩個半徑相同且間距固定的圓形標(biāo)記，兩個圓形標(biāo)記的圓心連線與炮管軸線平行；所述圖像采集裝置對炮管上表面的兩個圓形標(biāo)記區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并將采集的圖像上傳給上位機(jī)，由上位機(jī)進(jìn)行火炮方位角計(jì)算和顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像采集裝置為高分辨率工業(yè)相機(jī)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像采集裝置與上位機(jī)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

4.如權(quán)利要求1所述的一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像采集裝置與火炮底座中心的距離為2～3米。

5.一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測方法，其特征是，包括：

S101：采集若干幅炮管圖像，完成相機(jī)標(biāo)定；

S102：對火炮進(jìn)行零位調(diào)平后，上位機(jī)采集炮管姿態(tài)圖像并緩存；

S103：上位機(jī)讀取當(dāng)前緩存圖像，通過灰度直方圖確定閾值，根據(jù)閾值進(jìn)行二值化圖像處理；在炮管二值圖像中提取出圖形邊緣與輪廓，進(jìn)而在邊緣與輪廓圖像中檢測出符合標(biāo)記特征的2個圓形，并保存標(biāo)記的圓心坐標(biāo)；首次采集火炮零位圖像時，將兩個圓心連接成一條直線作為方位角零度基準(zhǔn)線；

S104：上位機(jī)連續(xù)采集炮管姿態(tài)圖像并緩存；緩存圖像后，重復(fù)S103，檢測出當(dāng)前圖像中標(biāo)記的兩個圓心，將兩個圓心連接成一條直線作為當(dāng)前方位線；

S105：計(jì)算當(dāng)前方位線與首次采集零位圖像的零度基準(zhǔn)線這兩條直線的夾角并顯示在上位機(jī)界面上，刪除緩存圖像；

S106：重復(fù)S104至S105直至檢測結(jié)束。

6.如權(quán)利要求5所述的一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測方法，其特征是，所述方法還包括：S100：通過調(diào)整可伸縮支架及橫桿保證相機(jī)處于火炮底座中心的正上方，垂直距離為2～3米。

7.如權(quán)利要求5所述的一種非接觸式火炮方位角實(shí)時檢測方法，其特征是，所述S103上位機(jī)讀取當(dāng)前緩存圖像，通過灰度直方圖確定閾值，根據(jù)閾值進(jìn)行二值化圖像處理；具體步驟包括：

S103a1：上位機(jī)讀取緩存的圖像，繪制圖像灰度直方圖；

S103a2：在圖像灰度直方圖中，確定出灰度集中分布區(qū)域的灰度值范圍[g_a，g_b]；

S103a3：取閾值

S103a4：對圖像進(jìn)行二值化處理；

其中，g(x,y)為原圖像，f(x,y)為二值化后圖像；

S103a5：保存二值化后新圖像。