城市主战消防车作为第一辆出动的消防车,要求具备较强的抢险救援能力和火灾扑救能力。为了保证器材箱的空间充裕,保证破拆救援能力,城市主战消防车的水罐容积一般较小,又因车载消防炮流量大,对精确的火灾扑救提出了更高的要求。由于车载消防炮的喷射精度较低且灭火剂消耗量大,在目前的城市灭火救援过程中使用频率较低。而作为常用灭火装备的移动式消防炮,要求消防员携带其接近火场,铺设水带,调整角度进行灭火,具有较高的危险性。目前车载消防炮常见的操作方式为手动操作和遥控操作,一般依赖于消防员的个人经验,自动化程度较低。为了提高车载消防炮的定位精度和降低操作难度,减小灭火剂损失以及提高灭火效率,综合了机器视觉、现场总线、姿态控制等技术,利用小流量消防炮搭建了消防炮视觉控制实验平台,用于测试、验证控制算法。利用嵌入式控制器通过CAN总线读取倾角传感器的数据,实现了消防炮角度的闭环控制。采取上位机-下位机的形式,利用高性能计算机编写了图像处理程序,通过以太网实现图像的采集以及与下位机之间的通信。使用一组GigE Vision标准的工业相机搭建了双目视觉系统,并对其进行了精确的标定。利用SGBM立体匹配算法,得到了场景视差图。并基于双目测距的原理,在场景中选择喷射目标点,计算其空间坐标信息。结合消防炮射流轨迹模型,实现了消防炮的快速初步瞄准。基于射流轨迹的颜色特征和运动特征,基于HSV颜色空间和混合高斯背景减除,提取了射流轨迹二值图像。并基于射流轨迹二值图像搜索射流轨迹特征点并定位其落点。结合视差图获取落点空间坐标,并计算落点与目标点之间的偏差,根据射流轨迹模型计算消防炮姿态补偿角。利用消防炮视觉控制实验平台对系统快速初步瞄准进行了测试。根据轨迹识别和落点定位,仿真验证了系统闭环的性能和精度,并统计系统中的每个环节的耗时情况,评估了系统的实时性。结果表明,所提出的控制系统具有较高的精度,实时性满足实际使用需求。最后对所做工作进行了总结,并对未来自动化消防炮的研究方向和前景进行了展望。本论文包含图片102幅,表14个,参考文献92篇。