基于點控制的自動報靶系統研究

由式(6)和式(9)可知，靶心到其它各點的距離之和相比其它各點到其它點的距離之和要小。
2．2 彈孔到靶心距離R的確定
由式(1)可以看出，R的計算精度唯一而直接地影響著報靶精度，針對點控制，提出了采用距離加權平均法來計算R。已知靶面上有n個控制點，適當選取其中距離彈孔眠最近的m個點作為控制點，分別記為M1、M2、…、Mm。物理靶面上這些點到靶心中心的距離分別為R1，R2，…，Rm；像面上M0到這些點的距離分別為r1、r2、…、rm，把1／ri(i=1，2，…，m)作為權重，采用加權平均的方法求取M0到中心基準點o的距離R，則

以m為例，如圖4所示，假設M1、M2、M3和M4分別為最靠近彈孔M0的4個點，o為中心基準點，o到M1、M2、M3和的距離為R1、R2、R3和R4，則

很好地反映實際情況。

3 精度檢測
為了便于檢測，這里采用激光光斑模擬彈孔。檢測設備布置，如圖5所示，準直激光光束經過加裝在高精度電子經緯儀目鏡上的平面反射鏡反射后，在靶面上形成一光斑。調節電子經緯儀，使得激光光束垂直于靶面，光斑和靶心基本重合，經緯儀讀數為(α，β)，把這個點記為T1；調節經緯儀，激光光束轉過一定的角度，經緯儀讀數為(α’，β’)，此時的光斑記作T2，這時激光光束轉過的角度為(2(α’一α)，2(β’一β))。假設經緯儀到靶面的距離為l，則光斑在物理靶面上的位移△x可以通過下式計算得到

假設T1和T2圖像上的中心為T’1和T’2，靶心為T，將T’1和T’2進行統一的坐標平移，平移后T’1和T重合。此時，T1可以看作靶心位置，T’2可以看作彈孔的位置，由本系統計算出T’2到T’1的距離△x’，即彈孔到靶心的距離R。令△=△x’-△x，則△的值就是測試的誤差。

以上系統精度檢測時，靶面距離電子經緯儀的距離l=3 880 mm，相機距幕靶板距離為1 550 mm。
從表1中的數據可以看出，從ccD相機到軟件處理系統，整個彈孔的檢測誤差小于一個像素。

4 結束語
文中對傳統的基于圖像處理技術的自動報靶系統進行了分析，針對其不足之處，提出了基于點控制的自動報靶系統，采用點控制代替線控制，降低了圖像識別的難度，大大減小了圖像預處理工作，達到了系統的實時性要求。針對點控制，提出了距離加權平均法來計算靶數，避免了繁雜的圖像幾何矯正工作。通過模擬實驗證明了該方法的可行性，并且具有較高的報靶精度。本系統亦可應用于多管平行度測量的工程中，并可得到很好的結果。