基于计算机视觉技术的稳定器性能的自动检测

《基于计算机视觉技术的稳定器性能的自动检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于计算机视觉技术的稳定器性能的自动检测穆平安栽曙光金眩宏施华(上海理工大学上海200093)摘要将计算机视觉技术引入坦克火炮稳定器性能的自动检测.充分利用数字图像处理技术分析和研究图像信息，提取图像的能就中心，从而获得激光光斑的运动轨迹，经过标量变换后进一步得到火炮的实际运动轨迹，并据此分析和计算相应的性能测量参数.关■词稳定器能凰中心运动轨迹检测AutomatedMeasurementofStabilizatorPerformanceBasedonComputerVisionTechnologyMuPinganDaiShuguangJinXuanhongShiHua(

2、(7niversityofShanghaiforScienceandTechnology^Shanghai200093、China)AbstractThecomputervisiontechnologyisappliedintothestabilizatorperformance'smeasurementsystem,andautomatic»real-timetestisrealized.Afterutilizingdigitimageprocessingtechnologytoanalyzeandresearchimagedata,theimageenergycent

3、ersareacquiredtwhichindicatethemotiontraceoflaserspot.Furthertthegunrealtraceisobtainedthroughthescaleratioconversion>andthetestparametersareevaluated.KeywordsStabilizatorEnergycenterMotiontrace1引言坦克具有高趙的越野性能，现代新型坦克都装有火炮双向稳定器•以保证火炮不随坦克车体的颠簸而摇动，仍能准确地打击目标。稳定器是坦克系统中的一个非常关键部件.目前，国内稳定器的性能检测主要由

4、记录笔和记录仪构成，记录笔与炮筒相连，记录仪以一定速率平移。当炮筒运动时，记录笔随炮筒运动在记录仪上描绘出炮筒运动的轨迹，据此分析得出稳定器的各项性能检测参数.整个检测过程由人工控制，操作烦琐、精度低、灵活性差，因而限制了稳定器及坦克火炮系统等重要技术指标•的完善与优化。为此，将先进的计算机视觉技术引入稳定器性能的自动检测，摒弃了原有的接触式检测方式，采用非接触检测方法，在不同的工况下通过高速采集和实时存储图像信息，对摄入的激光光斑图像进行分析处理，自动检测炮筒的运动轨迹和相应的性能参数，实现稳定器性能的柔性检测。Measurement2系统原理根据计算机视觉技术的原理，

5、系统由激光器、CCD图像传感器、图像采集卡、成像屏、工业控制计算机邹组成。激光器被固定安放在坦克的火炮炮筒上，成像屏直立正对坦克的正前方,CCD图像传感器安装在基座上，用于获取成像屏上的激光光斑。系统工作时•跟随火炮一起运动的激光器发岀的激光投射到成像屏上形成一个斑点，即激光光斑,CCD图像传感器获取该图像，经数字化后由图像采集卡送入计算机。系统软件根据获取的被检稳定器不同工况下的原始激光光斑图像，通过图像増强、灰度变换、二值化以及分析与计算等，实现对稳定器性能的多参数自动检测。稳定器性能检测的主要内容包括最大/小瞄准速度、过滤过程、动态误差、牵连影响、目标指示误差等；通

6、过改变系统参数设置，能完成其它各种坦克稳定器性能的综合检测，同时显示检测结果，打印测试报表。系统通过计算机视觉⑴方法获取被测目标的图像，然后进行分析和处理，从而得到所需要的测量信息。这是一种先进的现代检测技术，即计算机视觉检测(AutomatedVisualInspection*AVI)技术。3运动轨迹获取系统采集的图像是8位灰度图像•为了获得激光光斑的运动轨迹，关键是将光斑从背景中分离出来。31图像增强消除图像背景影响(干扰)的最有效的方法是图像的二值化。由于环境光的影响•特别是白天自然光或室内照明较强时，背景的光强较大，与激光光斑的光强十分接近，以致获取的激光光斑图像

7、可能淹没在环境光当中，给二值化的阈值选取带来了一定的困难。因此,系统首先采用了亮度正修正的处理方法，提高激光光斑与背景的对比度。亮度正修正的转换函数主要有指数、需函数等，其特性如图1所示，横坐标为输入的灰度值，纵坐标表示输出的灰度转换值,Y表示扇。军«x姿味左右霎XP-2PEYY图1修正函数输入•输出曲线通过实验分析与比较，爭函数转换可以增加灰度值大的区域的间隔，缩小灰度值小的区域的间隔，随着强瓯数中的Y值増大，图像修正效果越加明显。Y值在10左右时，背景的灰度级和目标物体的灰度级已经明显区别开来，如图2、图3所示；Y值过大反