单线阵CCD立靶系统参数标定技术研究
在CCD立靶测量系统中，系统参数的准确标定直接影响弹丸着靶坐标的测量精度，本文在分析了单线阵CCD立靶坐标测量原理的基础上，根据线阵CCD相机的光学成像原理，建立了弹丸着靶坐标测量的数学模型，研究了影响弹丸着靶坐标测量的各系统参数并选择合适的标定方法对系统参数进行标定。 在深入了解单线阵CCD立靶测量原理在基础上，根据线阵CCD相机的光学成像原理建立了单线阵CCD相机弹丸着靶坐标测量的数学模型，分析了影响着靶坐标测量精度的各参数，包括弹丸及其投影点在CCD相机上的成像点，镜头主点，线光源激光器发光点和原向反射膜的位置。采用自标定法中的基于本质矩阵的标定法对CCD相机传感器进行标定，建立了图像像素坐标系与世界坐标系之间的关系，采用交比不变法对镜头畸变进行标定，求解出镜头的径向和切向畸变系数。根据CCD相机的成像原理与弹丸投影点之间的关系分别标定出镜头主点、线光源激光器的位置、相机倾角和原向反射膜的位置。使用一台线阵CCD相机、线光源激光器及L型原像反射膜搭建实验平台，进行了标定实验，并研究了弹丸投影点的质心提取算法、图像的噪声特性及抑制方法。 将弹丸双投影图像的质心坐标及系统已标定的参数值带入单相机弹丸着靶坐标测量公式中，与实际中靶纸上模拟弹丸的着靶坐标进行对比。实验结果表明，在靶面大小为1m×1m时，两者间的误差较小于5mm，满足课题要求的测量精度，为下一步单CCD立靶测量系统的工程化实践奠定了一定的理论基础。
线阵CCD;立靶系统;参数标定;数学模型;质心提取算法;双投影图像
西安工业大学
硕士
测试计量技术及仪器
马卫红
2015
中文
TJ06;TP391.41
65
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）