【摘 要】
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装甲车辆视界是装甲车内观察人员对外观察时所能看到的最大范围,视界的优劣对乘员感知战场态势有着重要的影响。装甲车辆视界测量是国家军用标准GJB 59.33《装甲车辆试验规程视界测定》中规定的测量项目,因此对装甲车辆视界测量系统进行研究具有一定的实用价值和现实意义。本文的主要工作有:(1)根据国家军用标准明确了测量参数,建立了数学模型,设计了基于机器视觉的装甲车辆测量系统的总体方案。(2)选用针孔广角
【基金项目】
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无锡市某公司的研发项目“装甲车辆视界智能测量系统”
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装甲车辆视界是装甲车内观察人员对外观察时所能看到的最大范围,视界的优劣对乘员感知战场态势有着重要的影响。装甲车辆视界测量是国家军用标准GJB 59.33《装甲车辆试验规程视界测定》中规定的测量项目,因此对装甲车辆视界测量系统进行研究具有一定的实用价值和现实意义。本文的主要工作有:(1)根据国家军用标准明确了测量参数,建立了数学模型,设计了基于机器视觉的装甲车辆测量系统的总体方案。(2)选用针孔广角镜头和CMOS摄像机模组搭建了图像采集模块,通过STM32微控制器和步进电机完成了位置控制模块设计。基于STM32F103C8T6芯片设计了最小系统电路、光源控制电路和电机驱动器,在光学平台上搭建了测量系统样机。(3)采用张正友标定法进行了相机标定,对采集的图像进行滤波、阈值化分割和边缘检测,基于残差分析优化了边缘检测算法,设计了视界参数测量算法。通过Open CV视觉库对上述算法进行实现,运用MFC开发了系统应用程序,采用My SQL数据库对测量数据进行管理。(4)完成了系统测量精度标定实验,系统测量值绝对误差小于±0.1°,相对误差小于1%。对潜望镜视界参数进行了测量,测量数据在99%置信水平下可信。研究结果证明,装甲车辆视界测量系统样机性能良好,测量精度能够达到国家标准要求。
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