一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其系統與流程
2023-06-13 19:43:12 7
本發明涉及彈道測量技術領域，特別是涉及一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其系統。
背景技術：
光幕靶彈道測量系統是一種非接觸式光電測量系統，由於其結構簡單、使用方便、測量精度高、實時性強和自動化程度高等優點，在現代靶場高速動態飛行目標的射擊精度和密集度測量領域得到了廣泛的應用。
光幕靶彈道測量系統包括兩個對準的、位於基線兩端的測量裝置，每個測量裝置內包括若干個雷射發生器、一個高速成像設備以及用於調整高速成像設備的角度的轉臺。兩個高速成像設備相對仰起一定角度，多個雷射發生器發射的雷射組成的平面平行於地面，當目標穿過靶面時，會依次穿透各個雷射行，高速成像設備拍攝目標反射的雷射圖像，並將得到的圖像處理後發送至控制計算機計算目標過靶點坐標。
該過程中，由於高速成像設備成對工作，當兩個高速成像設備未對準時，會導致兩個高速成像設備拍攝的圖像存在高度差，使得控制計算機計算的目標過靶點坐標存在非共面誤差，影響測量精度。
而目前調整高速成像設備的方式為通過輔助對準設備以及人工操作的方式轉動高速成像設備的轉臺來進行調整，調整精度低，操作不方便。
因此，如何提供一種調整精度高且操作便利的用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其系統是本領域技術人員目前需要解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其系統，能夠依據控制計算機返回的角度調整信號自動調整轉臺的角度，操作便利且調整精度更高。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法，包括：
高速成像設備接收輸入的配置模式進入指令，進入配置模式；
所述高速成像設備拍攝與對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像；所述圖像包括多個像素行；
所述高速成像設備發送所述圖像至控制計算機進行對準計算；
轉臺控制器接收所述控制計算機返回的角度調整信號；依據所述角度調整信號調整轉臺的角度。
優選地，還包括：
所述高速成像設備接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
所述高速成像設備在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
所述高速成像設備分別對每行所述雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行所述雷射對應的轉換數據；
所述高速成像設備依據用戶輸入的選擇指令選擇一行雷射對應的轉換數據作為單雷射行成像數據發送至所述控制計算機，供所述控制計算機依據所述成像數據進行彈道計算。
優選地，還包括：
所述高速成像設備接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
所述高速成像設備在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
所述高速成像設備分別對每行所述雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行所述雷射對應的轉換數據；
所述高速成像設備依據用戶輸入的選擇指令選擇預設行數的轉換數據進行疊加整合處理，得到單雷射行成像數據；
所述高速成像設備將得到的單雷射行成像數據發送至所述控制計算機，供所述控制計算機依據所述成像數據進行彈道計算。
為解決上述技術問題，本發明還提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像系統，包括一組相對設置的高速成像設備、控制計算機、與兩個高速成像設備一一對應相連的一組轉臺以及與兩個所述轉臺一一對應相連的、用於控制所述轉臺角度的一組轉臺控制器；其中，所述高速成像設備包括：
配置模式控制模塊，用於接收輸入的配置模式進入指令，進入配置模式；
大畫幅圖像拍攝模塊，用於拍攝與對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像；所述圖像包括多個像素行；
第一輸出模塊，用於通過通訊接口發送所述圖像至所述控制計算機進行對準計算；
所述轉臺控制器，用於接收所述控制計算機返回的角度調整信號，並調整與自身相連的轉臺的角度；
所述通訊接口。
優選地，所述高速成像設備還包括：
測量模式控制模塊，用於接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
探測器，用於在進入測量模式後，在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
數據轉換模塊，用於分別對每行所述雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行所述雷射對應的轉換數據；
選擇模塊，用於依據用戶輸入的選擇指令選擇一行雷射對應的轉換數據作為單雷射行成像數據；
第二輸出模塊，用於將所述單雷射行成像數據發送至所述控制計算機，供所述控制計算機依據所述成像數據進行彈道計算。
優選地，所述高速成像設備還包括：
測量模式控制模塊，用於接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
探測器，用於在進入測量模式後，在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
數據轉換模塊，用於分別對每行所述雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行所述雷射對應的轉換數據；
疊加模塊，用於依據用戶輸入的選擇指令選擇預設行數的轉換數據進行疊加整合處理，得到單雷射行成像數據；
第二輸出模塊，用於將得到的單雷射行成像數據發送至所述控制計算機，供所述控制計算機依據所述成像數據進行彈道計算。
優選地，所述探測器具體為CMOS探測器。
本發明提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其系統，在接收到配置模式進入指令後，將拍攝的對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像發送至控制計算機供控制計算機進行對準計算，之後轉臺控制器根據接收到的控制計算機返回的角度調整信號調整轉臺的角度。可見，本發明能夠實現自動對準，不需要人工操作，操作便利，且相比人工對準，通過控制計算機自動調整轉臺角度的方式調整精度更高。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明提供的一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法的過程的流程圖；
圖2為本發明提供的一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像設備的結構示意圖。
具體實施方式
本發明的核心是提供一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法及其設備，能夠依據控制計算機返回的角度調整信號自動調整轉臺的角度，操作便利且調整精度更高。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法，包括：
步驟s101：高速成像設備接收輸入的配置模式進入指令，進入配置模式；
步驟s102：高速成像設備拍攝與對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像；圖像包括多個像素行；
步驟s103：高速成像設備發送圖像至控制計算機進行對準計算；
步驟s104：轉臺控制器接收控制計算機返回的角度調整信號；依據角度調整信號調整轉臺的角度。
可以理解的是，高速成像設備為成對存在，故控制計算機需要依據一組高速成像設備發送的兩幅圖像進行對準計算，然後分別確定每個高速成像設備需要轉動多少度，並分別發送角度調整信號至對應的轉臺。
需要注意的是，該標誌物體也是成對存在，且兩個標誌物體在兩個高速成像設備周圍的設置位置相同，例如，可均設置在高速成像設備的上方，當然，本發明對此不作限定。
由於當高速成像設備的角度不同時，其輸出的圖像的效果會有變化，故通過輸出至控制計算機的兩幅圖像中標誌物體的角度及位置即可判斷對應的高速成像設備的當前角度。另外，這裡的圖像包括多個像素行，距舉例來看圖像的解析度為2400*1024，幀頻為50fps；單像素行(例如雷射)的解析度為2400*1。當然，本發明不限定圖像以及每道雷射的解析度大小以及幀頻數值。
在一種優選實施例中，該方法還包括：
高速成像設備接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
高速成像設備在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
高速成像設備分別對每行雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行雷射對應的轉換數據；
高速成像設備依據用戶輸入的選擇指令選擇一行雷射對應的轉換數據作為單雷射行成像數據發送至控制計算機，供控制計算機依據成像數據進行彈道計算。
其中，這裡的數據轉換處理包括對拍攝的目標圖像進行光電轉換，然後對轉換的電信號進行模數轉換，得到數字圖像信號，高速成像設備會將得到的數字圖像信號進行存儲。當有多行雷射時，從中選擇一行對應的數字圖像信號進行輸出，這裡具體選擇哪一行可由工作人員進行設定。
在另一種優選實施例中，參見圖1所示，圖1為本發明提供的一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法的過程的流程圖；該方法還包括：
高速成像設備接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
高速成像設備在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
高速成像設備分別對每行雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行雷射對應的轉換數據；
高速成像設備依據用戶輸入的選擇指令選擇預設行數的轉換數據進行疊加整合處理，得到單雷射行成像數據；
高速成像設備將得到的單雷射行成像數據發送至控制計算機，供控制計算機依據成像數據進行彈道計算。
可以理解的是，當兩個高速成像設備距離較遠時，兩者距離目標的距離也較遠，故此時拍攝的目標圖像會不夠清晰，為保證計算的準確性，此時可將得到的預設行數的轉換數據進行疊加整合，整合為單雷射行成像數據，此時提高了圖像中目標與背景的灰度差，進而提高了控制計算機識別目標位置的準確性。
另外，這裡的預設行數可以為2行、4行、6行等，本發明對此不作具體性限定。
本發明提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像方法，在接收到配置模式進入指令後，將拍攝的對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像發送至控制計算機供控制計算機進行對準計算，之後轉臺控制器根據接收到的控制計算機返回的角度調整信號調整轉臺的角度。可見，本發明能夠實現自動對準，不需要人工操作，操作便利，且相比人工對準，通過控制計算機自動調整轉臺角度的方式調整精度更高。
本發明還提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像系統，包括一組相對設置的高速成像設備1、控制計算機2、與兩個高速成像設備1一一對應相連的一組轉臺4以及與兩個轉臺4一一對應相連的、用於控制轉臺4角度的一組轉臺控制器3；其中，高速成像設備1包括：
配置模式控制模塊11，用於接收輸入的配置模式進入指令，進入配置模式；
大畫幅圖像拍攝模塊12，用於拍攝與對面的高速成像設備1相連的標誌物體的圖像；圖像包括多個像素行；
第一輸出模塊13，用於通過通訊接口發送圖像至控制計算機2進行對準計算；
轉臺控制器4，用於接收控制計算機2返回的角度調整信號，並調整與自身相連的轉臺4的角度；
通訊接口14。
其中，高速成像設備1的通訊接口14與控制計算機2之間通過線纜連接。
在一種優選實施例中，高速成像設備1還包括：還包括：
測量模式控制模塊15，用於接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
探測器16，用於在進入測量模式後，在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
數據轉換模塊17，用於分別對每行雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行雷射對應的轉換數據；
選擇模塊，用於依據用戶輸入的選擇指令選擇一行雷射對應的轉換數據作為單雷射行成像數據；
第二輸出模塊19，用於將單雷射行成像數據發送至控制計算機2，供控制計算機2依據成像數據進行彈道計算。
在另一種優選實施例中，高速成像設備1還包括：
測量模式控制模塊15，用於接收輸入的測量模式進入指令，進入測量模式；
探測器16，用於在進入測量模式後，在目標穿過雷射的過程中，拍攝目標圖像，得到對應於每行雷射的目標成像數據；
數據轉換模塊17，用於分別對每行雷射的對應的目標成像數據進行數據轉換處理，得到每行雷射對應的轉換數據；
疊加模塊18，用於依據用戶輸入的選擇指令選擇預設行數的轉換數據進行疊加整合處理，得到單雷射行成像數據；
第二輸出模塊19，用於將得到的單雷射行成像數據發送至控制計算機2，供控制計算機2依據成像數據進行彈道計算。
另外，該高速成像設備1還包括用於存儲得到的轉換數據的資料庫。
其中，這裡的探測器16具體為CMOS探測器。當然，任何能夠實現上述高速探測功能的探測器16均在本發明的保護範圍之內。
另外，當高速成像設備1處於測量模式時，高速成像設備1還通過通訊接口14接收控制計算機2發送的探測器16驅動指令。
另外，高速成像設備1上還設有電源接口，用於接入輸入電源。
作為優選地，該高速成像設備1還包括：
管理模塊，用於對高速成像設備1內的總線進行管理。
本發明提供了一種用於光幕靶彈道測量系統的高速成像系統，在接收到配置模式進入指令後，將拍攝的對面的高速成像設備相連的標誌物體的圖像發送至控制計算機供控制計算機進行對準計算，之後轉臺控制器根據接收到的控制計算機返回的角度調整信號調整轉臺的角度。可見，本發明能夠實現自動對準，不需要人工操作，操作便利，且相比人工對準，通過控制計算機自動調整轉臺角度的方式調整精度更高。
需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。