[發明專利]一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202110342857.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113063365A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李翰山;張曉倩;高俊釵;孟祥艷;張雪薇
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 王力文

本發明公開了一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置及測試方法，涉及兵器毀傷試驗技術領域，由形變測試裝置對等效靶板進行三維重建，獲得等效靶板各部位的三維坐標信息，生成等效靶板的三維點云數據，并由數據自動處理程序處理這些數據，最終生成等效靶板圖像及其形變信息。該方法采用激光掃描技術結合數據分析手段，可快速、準確、直觀的獲取等效靶板的形變信息，解決了現在測試方法測試步驟繁瑣、主觀因素影響明顯、數據信息獲得困難等操作工作量大，測試效率低的問題。

技術領域

本發明涉及兵器毀傷試驗技術領域，特別涉及一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置及測試方法。

背景技術

毀傷效能是武器作戰系統評估中最重要的性能指標，戰斗部爆炸產生的威力是衡量毀傷效能的重要關鍵因素。戰斗部毀傷的方式包括沖擊波、破片等,目前對毀傷效能的評估多是對戰斗部爆炸產生的破片參數進行分析，而忽略了沖擊波對目標的毀傷程度。等效靶板形變信息能夠較為全面地反映戰斗部在空間某一位置的毀傷程度，因此高精度測量等效靶板的形變信息具有極高的研究意義，為目標毀傷評價體系提供有效的數據支撐。

針對等效靶板的形變信息測試，靶場主要采用人工測量的測試方法。在靜爆后的等效靶板形變處填補填充物，根據填充物的厚度，形狀等信息，進行人工的等效靶板形變測試。由于等效靶板形變形狀不規則，導致該方法花費時間長，人工操作引入誤差大，數據處理復雜，從而測量精度低，不能滿足靶場測試要求。

綜上所述，現有測試技術無法滿足等效靶板形變信息的測試，迫切需要一種新型且能滿足等效靶板形變信息測試要求的測試方法。針對此現象，本申請提供一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置及測試方法，采用激光掃描技術結合數據分析手段，可快速、準確、直觀的獲取等效靶板的形變信息，解決了現在測試方法測試步驟繁瑣、主觀因素影響明顯、數據信息獲得困難等操作工作量大，測試效率低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置及測試方法，采用激光掃描技術結合數據分析手段，可快速、準確、直觀的獲取等效靶板的形變信息，解決了現在測試方法測試步驟繁瑣、主觀因素影響明顯、數據信息獲得困難等操作工作量大，測試效率低的問題。

本發明提供了一種基于激光掃描的等效靶板形變測試裝置，包括：控制臺、激光成像掃描儀、標定靶架、上位機和等效靶板；

所述激光成像掃描儀安裝在所述控制臺的上方，所述控制臺用于支撐調節所述激光成像掃描儀的高度；所述標定靶架放置在所述激光成像掃描儀的掃描區域內，所述激光成像掃描儀設置空間坐標系，用于獲得掃描區域內的三維數據，所述激光成像掃描儀和標定靶架的外圍設置等效靶板，所述等效靶板用于攔截爆炸后產生的碎片，利用最大類間方差法對等效靶板的圖像進行圖像分割，獲取等效靶板所在區域的三維數據，進行形變曲率計算；所述激光成像掃描儀內部設置用于存儲數據的存儲模塊，所述激光成像掃描儀與所述上位機相連接，用于將所述存儲模塊內部存儲的數據發送至所述上位機中進行讀取、處理并獲得所述等效靶板的形變信息，根據所述等效靶板各部位的三維坐標信息，利用matlab的surf函數擬合成三維曲面，進行等效靶板形變效果的三維重建展示。

進一步地，所述控制臺包括自動升降控制模塊和三角支撐架，所述三角支撐架的頂部安裝所述自動升降控制模塊，所述自動升降控制模塊的上方安裝用于承接所述激光成像掃描儀的圓形平臺。

進一步地，所述自動升降控制模塊和圓形平臺的中部均設置通孔，將螺桿垂直螺接在兩個所述通孔內，所述自動升降控制模塊側表面設置與所述螺桿抵接的鎖緊旋鈕；

位于所述圓形平臺上方的所述螺桿外部安裝由電機控制轉動的齒輪結構，所述螺桿外部安裝減速器，所述螺桿頂部設置固定旋鈕調節所述激光成像掃描儀；

位于所述自動升降控制模塊下方的所述螺桿外部設置固定連接支架，通過所述固定連接支架與所述三角支撐架活動連接，所述螺桿底部設置固定塊，所述三角支撐架的頂部嵌入安裝所述控制單元，所述控制單元與所述電機、減速器控制連接。