[发明专利]一种枪弹弹头运动速度测量系统

说明书

本发明公开了一种枪弹弹头运动速度测量系统，包括多个图像采集装置、图像处理器和数据处理器；多个图像采集装置的拍摄视场交汇，至少包括视轴夹角大于0度且小于180度的第一图像采集装置和第二图像采集装置；多个图像采集装置用于同时拍摄枪弹弹头运动的图像，并将图像传输给图像处理器；图像处理器用于在图像中识别出枪弹弹头并在图像中确定弹头的二维坐标信息；数据处理器用于根据在同一时刻拍摄的至少两帧图像中弹头的二维坐标信息，计算枪弹弹头在这一时刻的三维坐标信息，并根据弹头在至少两个时刻的三维坐标信息计算枪弹弹头运动的速度。本发明测量系统可应用于对枪弹弹头初速度的测量，与现有方法相比，可提高测量精度和测量准确度。

技术领域

本发明涉及图像应用技术领域，特别是涉及一种枪弹弹头运动速度测量系统。

背景技术

枪弹弹头初速度是指枪弹弹头出膛瞬间的速度，它是研究枪械系统内、外及终点弹道性能，确定、评价和检验枪械系统总体性能的一个重要技术指标。由于弹头出枪口时处于高速运动状态，并且伴随高速、高压、高温的火药燃气、残渣以及复杂的物理化学变化过程，这种恶劣的状态给测量工作带来极大的难度。

现有技术中，一种测量方法是，通过测量弹头在其弹道上飞行一段时间后，根据西亚切阻力定律计算并查表修正间接获得，这种方法存在计算误差问题。另一种测量方法是，根据枪弹着点的位置，在着点区域沿弹道方向布置两个平行测速靶，保证两测速靶的状态一致，根据两测速靶之间的距离以及枪弹两次中靶的时间差，计算枪弹的速度。测速靶通常选用线圈靶、箔靶、铜丝靶等，由于这些测速靶结构复杂，安装时难以保证靶距误差在限定范围内，因此也同样会给测量计算带来较大误差。

由此可见，提供一种枪弹弹头运动速度测量方法，实现对弹头初速度的测量，能提高测量精度和测量准确度，就成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种枪弹弹头运动速度测量系统，可实现对弹头初速度的测量，与现有方法相比，可降低测量误差，提高测量精度和测量准确度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种枪弹弹头运动速度测量系统，包括多个图像采集装置、图像处理器和数据处理器；

多个所述图像采集装置的拍摄视场交汇，多个所述图像采集装置至少包括视轴夹角大于0度且小于180度的第一图像采集装置和第二图像采集装置，枪弹弹头以穿过所述第一图像采集装置视轴和所述第二图像采集装置视轴相交所成的平面，通过视场交汇区域；

多个所述图像采集装置用于同时拍摄枪弹弹头运动的图像，并将图像传输给所述图像处理器；

所述图像处理器用于在图像中识别出枪弹弹头并在图像中确定弹头的二维坐标信息；

所述数据处理器用于根据在同一时刻拍摄的至少两帧图像中弹头的二维坐标信息，计算枪弹弹头在这一时刻的三维坐标信息，并根据弹头在至少两个时刻的三维坐标信息计算枪弹弹头运动的速度。

可选地，所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置的视轴正交。

可选地，还包括用于标定所述图像采集装置主点到视轴交汇点距离的标定杆，在所述标定杆上设置有具有预设间距的指示灯。

可选地，采用所述标定杆对所述图像采集装置主点到视轴交汇点距离进行标定的方法包括：

将所述标定杆设置在视场交汇区域，所述标定杆与待标定图像采集装置的视轴垂直；

以所述待标定图像采集装置对所述标定杆拍摄图像；

根据拍摄到的图像中标定杆上指示灯的坐标、所述标定杆上指示灯的实际间距、所述待标定图像采集装置的焦距以及所述待标定图像采集装置的像元尺寸，计算所述待标定图像采集装置主点到视轴交汇点的距离。