全自动测量轴对称目标三维姿态的新方法

针对靶场试验中目标三维姿态测量的问题,研究了一种全自动测量轴对称目标三维姿态的新方法。首先对靶场目标成像模型进行分析,其次采用几何主动轮廓模型(GAC)和改进的Hough变换算法高精度提取图像上目标的中轴线,在此基础上利用目标成像的共线方程对传统中轴线法求出的俯仰角和偏航角进行自动修正,消除了传统中轴线法求取目标姿态结果的二义性,得到了符合实际情况的目标三维姿态参数。实验证明,该算法能高精度地提取目标中轴线,并可快速求解真实的三维姿态角。

典型立体目标等效BRDF测试方法

针对现有BRDF测试大多针对平面目标开展,缺乏有效立体目标测试手段,提出了一种典型立体目标等效BRDF测试方法,该方法利用不同反射率涂层的子块,通过不同子块组合成母块,等效相应典型立体目标光散射空间分布,利用BRDF测试系统获取了轴对称圆柱体目标和等效母块的BRDF数据,完成了两者之间测试结果曲线相关性分析。测试结果表明:该测试方法可测量入射角小于30°范围内轴对称立体目标BRDF,完成了小角度入射情况下典型立体目标等效BRDF测试。该方法通过平面目标构型,实现了轴对称立体目标的等效测试。

基于中轴线像长匹配的靶场单站姿态测量方法

目前,靶场姿态测量以多台套交会测量为主,对于单站姿态测量尚没有较好的解决方案。为了解决该问题,以投影轴对称目标为例,提出了一种基于中轴线像长匹配的单站姿态测量方法。将透视投影拓展为2种等效形式,将体现目标姿态状态的中轴线向像面透视投影,可获得中轴线的投影像长或在等效物面的等效物长,根据目标中轴线的先验长度、相机内外参数及成像信息,经像长匹配即可获取目标的偏航角和俯仰角;实际工程试验验证了该算法的可行性,偏航角精度为1.7°,俯仰角精度约1°,满足靶场单站测姿需求;并对姿态测量模型关键因素进行了误差分析。该方法可适用于非投影轴对称目标。