基于3D-Zernike的三维弹痕特征提取技术

本文首次针对三维弹痕数据的三维拓扑结构特性的描述问题,提出基于3D-Zernike的三维特征提取方法。充分利用3D-Zernike描述子的平移,尺度,旋转不变性,信息表达的高效性,面向真实三维弹痕数据进行分析和比较。实验验证了该特征对于三维弹痕数据描述的有效性,3D-Zernike描述子对弹痕的次棱数据的描述表现出很好的同一性和差异性。

十六步相移技术在弹痕条纹图分析中的应用

在三维弹痕测量系统中,为了获取较高的测量精度,为此本文提出一种采用十六步相移技术的条纹图处理算法。首先分析了物体三维形貌相位分布获取原理,然后对采集到的弹痕图像进行自适应维纳滤波,去除一部分系统噪声,再利用小波变换对原始图像进行3层sym4小波分解去噪,本系统在小波软阈值分析法的基础上,加入了3层的小波系数分解,同时结合十六步相移法进行相位主值的计算。实验结果表明,弹痕条纹图的位相值曲线更加平滑,原始图像条纹图位相高度偏差的最大值为1.631μm,在经过十六步相移技术处理后,位相主值最大偏差值仅为0.8674μm,对本系统的精度提高奠定了基础。

三维弹头痕迹自动比对实验研究

为证明三维枪弹痕迹自动比对系统在弹头比对方面的有效性,构建了系统软、硬件平台,通过投影光栅三维轮廓测量技术采集弹头表面三维形貌信息,将采集结果录入计算机,通过滤波、截取、旋转、平移等操作后,给出相似度排名。利用所构建的系统对1发标准弹和10发待测样本进行自动比对实验研究,将与标准弹相似度排名最高的待测样本与标准弹进行比对检验,确定为同一支枪击发,进而证明了三维枪弹痕迹自动比对系统在弹头痕迹检验中的可行性和有效性。

枪弹头痕迹特征直线提取方法

为了有效地提取枪弹头痕迹特征,提出了一种将三维弹痕数据转换成同形0-1特征点矩阵的方法。介绍了枪弹头痕迹产生的机理,分析了高精度数据采集设备获取枪弹头痕迹数据的过程,基于Hough空间变换模型,建立了从0-1特征点矩阵提取弹痕特征直线的模型,并对6支枪发射的12发弹的三维弹痕数据进行特征直线提取试验。实验结果证明,该方法能正确有效地提取弹痕特征直线。