DISTANCE MEASURING MODELING AND ERROR ANALYSIS OF DUALCCD VISION SYSTEM SIMULATING HUMAN EYES AND NECK

A dual-CCD simulating human eyes and neck (DSHEN) vision system is putforward. Its structure and principle are introduced. The DSREN vision system can perform somemovements simulating human eyes and neck by means of four rotating joints, and realize preciseobject recognizing and distance measuring in all orientations. The mathematic model of the DSHENvision system is built, and its movement equation is solved. The coordinate error and measureprecision affected by the movement parameters are analyzed by means of intersection measuringmethod. So a theoretic foundation for further research on automatic object recognizing and precisetarget tracking is provided.

基于CPLD和DSP的线阵CCD数据采集系统设计

文章从双CCD交汇测量技术原理出发,重点阐述了利用线阵CCD为探测器件,实现飞行弹丸着靶坐标测量的光电数据采集系统。当弹丸通过靶面时启动CCD摄像系统进行光能量积分,输出存储信号电荷,硬件电路将接收的CCD摄像机信号进行放大、滤波、二值化,并抑制噪声干扰信号,从背景中提取出弹丸信息,然后由DSP计算弹丸通过靶面时的坐标,并通过串口送到上位机的虚拟靶面显示。

室内线阵CCD交汇测量系统研究

针对现有测试设备无法解决室内大靶面高精度立靶坐标的测试问题,提出了采用线阵CCD交汇测量与人工光源相结合的测量方法.分析了探测光幕的形成及CCD的灵敏度,提出以波长为680 nm的高亮度LED作为发光器件,通过对LED阵列光能量分布的计算,设计了П形线光源的结构参数.实弹测试结果表明:设计的П形线光源满足线阵CCD交汇测量系统的背景照明要求,室内线阵CCD交汇测量系统能够可靠捕获弹丸,坐标测量误差小于10mm,扩展了线阵CCD交汇测量系统的应用范围.

双线阵CCD交汇测量中的自动标定方法

针对CCD交汇测量系统中的初始标定困难、繁琐、重复误差等缺陷,提出了一种基于测量模型的自动标定方法.根据交汇测量原理,建立了测量系统的数学模型,并推导出自标定的模型.在相机焦距、倾角、光心坐标已知条件下,通过分析标定中各参量的函数关系,可利用线阵相机像元确定测量位置,精度可达到4 mm.

面阵CCD航空相机的自动对焦技术研究

航空相机在成像过程中,摄影距离随飞行平台高度发生改变,为满足摄影分辨力的要求, 镜头位置要相应调整。利用面阵CCD图像经小波变换后获取的图像边缘特征和CCD交汇测距原理,实现目标距离自动测量和相机自动对焦。

基于角度交会的二维坐标图像测量系统

针对基准平面障碍物检测定位问题,设计了一种采用角度交会法测量二维坐标的嵌入式图像检测系统。二维坐标测量系统采用双线法标定线阵CCD图像传感器,并采用角度交会法对被测对象进行坐标计算,从而测得未修正的二维坐标测量结果。采用控制变量法分别测量X轴和Y轴坐标,使用Matlab软件对数据进行处理,并对X轴和Y轴测量误差分别进行多项式线性拟合,进而得到坐标修正公式,修正的二维坐标误差明显变小。实验结果表明:基于角度交会的二维坐标图像测量系统能够实时、准确、快速和可靠地测量二维坐标,为基准平面障碍物二维坐标测量定位提供了一种可行的方案,具有一定的应用价值和意义。

扫描测头中CCD摄像机测量模型和坐标转换

基于激光三角法测量原理的扫描测头广泛应用于现代的工业生产中,现已成为人们研究的重点,而CCD摄像机是扫描测头的核心部位。本文通过介绍基于线结构光扫描测头的测量原理,引出了CCD摄像机的测量模型和坐标转换,使其成为研究扫描测头的核心技术。阐述了扫描测头在自主研制的关节臂测量机上的应用。

双CCD交汇测量高速弹丸落点坐标设计研究

测量高速弹体的落地点坐标在武器精确度测试中具有重大的意义。在当前的武器打击精准度测量中有多种测量方法,如光幕靶测量、声靶测量。这些测量方法都有各自的缺陷。针对以上的问题本文提出了以转镜为基础的双CCD交汇测量进行设计研究。经过测试转镜式测量方法比其余的方法更具有优越性。本文设计了测试的总体方案,并进行了具体实验,将有效的数据进行处理分析,分析结果显示该测试方案误差小,性能好,动态响应快,能够满足测试场的精度要求。

火箭橇抛撒物轨迹的异面交汇最短距离测量法

针对火箭橇试验中采用光电经纬仪测试分离对象、抛撒物等运行轨迹,存在轨迹图像清晰度无法有效保证和高速摄像接力拍摄法忽略视觉影响造成运行轨迹测量误差较大等问题,提出一种基于异面交汇最短距离的高速摄像测试方法,构建了测量模型,推导了测量公式。用实际试验进行了验证,试验结果表明,该方法能够测量抛撒物的三维运行轨迹。

共面多目标交会方法及误差分析

针对多台弹道相机使用前方交会方法进行地面附近同时多炸点目标测量时出现大量假目标问题,本文提出剔除共面多目标交会产生的假目标方法和提高测量精度的偏最小二乘多元回归分析方法。该方法根据多台测量分站交会点共面差,剔除交会产生的假目标;将属于该目标的多个测量数据,采用偏最小二乘多元回归分析方法,求出目标点在大地坐标系的最佳估计值。实际数据结果表明,该方法有效地识别20个以上同时爆炸的共面目标,与两站交会方法相比,偏最小二乘方法减小测量误差6″以上。

条带式弹道像机交汇测量系统

为了实现对大靶面、高速飞行的小目标进行精密测量,研究了采用多台CCD像机组成条带式弹道像的实现方法和交汇测量的原理,导出了交汇测量坐标的计算公式,利用误差理论对本系统的测量精度进行了详细的分析。研究结果表明,条带式弹道像机能够提高对目标的捕获几率,能够有效的提高坐标测量精度。

激光光笔式三维坐标测量系统的理论研究

本文提出了一种新颖的激光光笔式三维坐标测量技术 ,介绍了由三套 CCD光电器件对空间发光点交汇成像而构成的三坐标测量系统 ,由于其测量头为带有点光源的笔 ,故称为光笔式测量系统。文章阐述了该系统的结构设计理论、测量原理及测量精度分析。理论分析与实验证明 ,该系统具有结构简单、应用方便、自动化程度高、测量精度高、适用范围广等先进特点 ,可有效地应用于机械制造、机器人及汽车检测。

一种空爆体坐标测量精度的理论分析

基于一种空爆体发光的特性,理论分析了采用CCD探测目标的可行性.由双CCD交会测量原理,推导出空爆体坐标误差的数学模型.为使坐标测量误差最小,经最优化分析运算,提出了一种优化布站.在此布站方式下,仿真了坐标测量误差分布,得到了CCD探测器件帧频选择的依据.为双CCD光电测量系统的研制提供了理论基础.

高精度CCD室内立靶测试系统设计

针对室内靶道,设计了一种基于双线阵CCD图像采集的立靶密集度测试系统,论述了系统的工作原理和组成。提出了一种新的数学模型,有效地抑制了传统测试方法中对两个相机相对位置的精度要求,配合阵列LED背射主动光源,通过一体化靶架设计,提高了测试精度,极大地减少了系统布靶时间。实弹射击试验验证了系统的工作性能。结果表明,所研制的测试系统布靶快捷,在1m×1m测试范围内,立靶坐标偏差均方根小于1mm,能够实现连发测试。

线阵CCD交汇测量靶中非共面误差的研究

研究了线阵 CCD交汇测量靶中 ,由于两 CCD的光轴和像元线不在同一平面内所引起的非共面误差 ,并利用计算机仿真技术对坐标测量的非共面误差进行了相应的分析。研究表明 ,CCD成像工作面的平移所引起的非共面误差相对较小 。

CCD交汇测量系统优化设计的建模与仿真

为了得到最佳的坐标测量精度，本文针对线阵ＣＣＤ交汇测量系统的结构参数进行优化设计。首先建立了优化设计的数学模型，然后用计算机进行仿真，得出了在不同靶面下满足要求的最优结构参数，并给出了靶面误差分布的三维图。

多个CCD交汇测量系统的理论研究

本文介绍了采用多个线阵ＣＣＤ 组成交汇测量系统的基本原理，导出了测量坐标的计算公式，并利用有关的误差理论对该方法的测量精度进行了详细分析。研究结果表明，多个ＣＣＤ 交汇测量系统能够得到较高的目标捕获几率，同时还能有效地提高坐标测量精度。对大靶面。

双CCD交汇测量系统的设计方法

双CCD交汇测量系统在检测武器的弹着点及命中概率等方面的应用是十分广泛的。由于靶面的探测区域和离地面的高度随不同的武器系统而不同 ,所以给设计带来了一定的困难。从CCD交汇测量原理出发 ,建立了交汇测量系统的坐标分布特征函数、测量精度特征函数和探测分辨率特征函数 ,从而简化了设计过程。

可用于双目标同时着靶的单线阵相机坐标测量系统

提出了一种基于单线阵CCD相机的坐标测量系统。将相机的探测光幕面和激光器的光幕面设置在同一个平面内,投影板被激光器照亮,为相机提供具有一定亮度的探测背景。当两发弹丸同时穿越由激光器和线阵相机共同组成的探测光幕面时,会挡住激光器投射在投影板上的部分光线,并在投影板上留下两个弹丸的投影。相机采集到两个投影的影像和两发弹丸自身的影像,并通过计算机图像处理对两种影像加以区分和位置识别,得到弹丸在CCD器件上的成像点和弹丸在投影板上的投影点中心的位置坐标,然后再根据激光器发光点和探测镜头主点位置等系统参数,最终便可求解得到两发弹丸的着靶坐标。结果表明,所提出的测量原理是可行的,测量误差在靶面面积为0.5m×0.5m时约为1mm,如果进一步增大测量靶面面积,则可以满足现有靶场的测试需求。