基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影技术研究.pdf

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1、第34卷第6期2012年12月光学仪器OPTICAI。INSTRUMENTSV01．34，No．6December，2012文章编号：1005—5630(2012)06—0021—05基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影技术研究蔡荣立1，陈瑞1，卢岩涛(1．西安工业大学光电工程学院，陕西西安710021；2．西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049)*摘要：弹丸的空间飞行姿态是武器性能的一项重要指标。为了使数字摄影相机实现对高速运动弹丸运行轨迹的成像，设计了一种基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影装置。在高速数字相机前设置一面反射转镜，当弹丸进入跟踪视场时，

2、利用转镜的旋转补偿弹丸的空间运动，使得由转镜反射到相机像面的弹丸图像偏移在许可范围内，实现同步摄影过程。实验证明该方法能够满足常规弹丸同步摄影的需求。关键词：转镜；弹丸；同步摄影中图分类号：TJ012．3—6文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2012．06．005ResearchonthetechnologyofprojectilesynchronizedphotographybasedonmotioncompensationforrotatingmirrorCAIRonglil，CHENRuil，LUgantao

3、2(1．SchoolofElectrc，Optic-Engineering，Xi’anTechnologicalUniversity，Xi’an710021，China；2．SchoolofElectricalEngineering．Xi7anJiaotongUniversity，Xi7an710049，China)Abstract：Theflightattitudeofprojectileinspaceisaveryimportantperformanceevaluationindicatorofweaponsintargetrangetest．In

4、ordertoobtainimagesoffast—movingprojectileswithadigtialcamera，aprojectilesynchronouscamerasystemisdesignedbasedonrotarymirrormevingcompensation．Areflectionrotarymirrorissetinfrontofahighspeeddigtalcamera，andwhentheprojectilepassesthefield，thecameraimageobtainedfromthereflectionr

5、otarymirrorisappropriatedbyusingrotarymirrortOcompensatetheprojectilemovmginspacecontrolledbyaservesystem，andthesynchronizedphotographicprocessisfinallyachieved．WiththismethodasthetheoreticalbasistOestablishmirrorequationofmotion，thetrackingdatadiscretizationmathematicalmodeliso

6、btainedthroughtheanalysisOftheimagingerror．Themethodprovidestheoreticalbasisforthesystemofprojectilesynchronizedphotographybasedonmotioncompensationforrotatingmirror．Keywords：rotatingmirror；projectile；synchronizedphotography引言高速摄像是人眼视觉在时间分辨能力方面的延伸，因其具有使用方便、实时性强、数据存储量大等优点而广泛应用于各种

7、高速现象的研究，现已成为弹道试验研究中不可缺少的测试技术：卜2I。使用高速摄。收稿日期基金项目作者简介2012一04—28国家自然科学基金资助项目(60972005)；陕西省教育厅科技资助项目(2010JK583)；西安工业大学“兵器光电测试技术与仪器”科研创新团队建设资助项目。蔡荣立(1974一)，男，陕西省岐山人，副教授，硕士，主要从事靶场测试及光电测试技术研究。·22·光学仪器第34卷影机测试弹丸，常采用固定高速摄影机的方法来测量弹丸的飞行情况和各项参数[3]。基于高速摄影的动态目标跟踪摄影及测量技术在国防和民用领域都具有重要的应用价值，已被广泛

8、应用于靶场测量、目标监视、视频压缩、车辆跟踪和航空航天等方面。尤其在国防科技研究领域，爆炸、燃