基于幾何相似法的彈丸類目標(biāo)初速度測量方法

譚廣通,程國民,李長春

(中國人民解放軍 91245部隊(duì),遼寧 葫蘆島 125000)

0 引言

計(jì)算機(jī)視覺測量方法是近20年逐步發(fā)展并應(yīng)用于測量領(lǐng)域的，計(jì)算機(jī)視覺測量主要分為多目視覺、雙目視覺及單目視覺。其中雙目和多目測量需要利用兩個(gè)或者多個(gè)視覺傳感器來完成測量任務(wù)。這兩種測量方法對相機(jī)的位置布置、視場大小、傳感器尺寸、相機(jī)相對姿態(tài)等要求較高，同時(shí)存在視場范圍小、測量距離短等缺點(diǎn)，并且在實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大。因此，在很多測量領(lǐng)域被結(jié)構(gòu)簡單、速度快、穩(wěn)定性好的單目視覺測量系統(tǒng)所代替。

單目視覺測量是指僅利用一臺(tái)視覺傳感器采集圖像，對物體的幾何尺寸及物體在空間的位置、姿態(tài)等進(jìn)行測量。單目視覺測量方法具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)定步驟少、視場范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

幾何相似法屬于單目視覺測量方法中的一種，基于幾何相似法的單相機(jī)測量方法是在幾何相似法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，無需按照幾何相似法要求相機(jī)鏡頭光軸垂直于測量平面，布站方法更加簡單。通過基于幾何相似法的單相機(jī)測量方法能夠?qū)椡桀惪焖倌繕?biāo)初速度進(jìn)行測量，經(jīng)過后期的圖像處理和計(jì)算，給出有效的測量結(jié)果。

目前，彈丸類目標(biāo)速度測量方法一般分為兩種，一種是利用多普勒測速儀，一種是利用截取裝置獲得飛行距離和時(shí)間，從而計(jì)算得出速度。第一種方法對系統(tǒng)要求高，導(dǎo)致造價(jià)昂貴；第二種方法系統(tǒng)相對要求簡單，適用性較高。……