基于模板匹配的火炮身管膛线缠角测量技术研究

针对火炮身管膛线缠角测量问题,提出了一种新的基于模板匹配的方法。测量系统由光学传感器、定心机构、驱动装置及控制计算机组成。利用激光器投射一环形结构光同炮管内表面相交,形成炮管截面的轮廓曲线,CCD相机获取该截面轮廓图像。通过模板匹配得到不同截面图像之间的相对旋转角度,根据两个截面之间的轴向距离和旋转角度,确定炮管的膛线方程,再由膛线方程计算缠角值。同基于Radon变换的方法相比较,该方法不依赖于图像边界提取,对图像质量要求不高,理论分析及实验数据均表明,该方法具有较高的测量精度和稳定性。

基于全景成像的膛线自动跟踪缠角测量方法

火炮整体性能评价体系中,身管缠角是至关重要的指标之一,现有缠角测量方法存在系统复杂、测量精度不高的问题,本文提出一种基于全景成像的膛线自动跟踪身管缠角测量方法。利用全景成像技术获取身管内膛全景图像,在极坐标系下推导内膛全景环形图像增强映射函数;通过建立环形模板匹配模型跟踪沿身管方向预设的阴阳膛线的边缘,完成膛线旋转角的粗定位;根据周期阴阳膛线图像对比度设计目标函数,优化目标函数完成膛线旋转角的精定位,结合身管轴向距离解算身管缠角。真实身管缠角测量实验结果表明,所提方法测量精度优于1’,能够满足实际缠角测量中的应用需求。