【摘 要】
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现代战争中,火炮作为陆军的主要火力输出装备之一,其打击精度至关重要。在某新型火炮的研发过程中,弹丸出膛姿态的测量对于提升新型火炮的打击精度具有重要意义。然而,在新型火炮发射过程中,由于弹丸出膛瞬间速度极快,同时伴随着火光干扰,传统的弹丸姿态测量技术在此复杂环境下难以实现对弹丸姿态的精确测量。为解决上述问题,本文主要进行了如下研究:（1）对比分析并采用了基于三目视觉的弹丸姿态测量技术,研究了测量过程
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现代战争中,火炮作为陆军的主要火力输出装备之一,其打击精度至关重要。在某新型火炮的研发过程中,弹丸出膛姿态的测量对于提升新型火炮的打击精度具有重要意义。然而,在新型火炮发射过程中,由于弹丸出膛瞬间速度极快,同时伴随着火光干扰,传统的弹丸姿态测量技术在此复杂环境下难以实现对弹丸姿态的精确测量。为解决上述问题,本文主要进行了如下研究:（1）对比分析并采用了基于三目视觉的弹丸姿态测量技术,研究了测量过程中涉及到的坐标系和坐标转换关系以及相机标定原理、三目相机标定方法,建立了基于三目视觉的弹丸姿态测量模型。在此基础上,设计了基于三目视觉的弹丸姿态测量系统,对系统所需硬件进行了选型,并基于Py Qt开发了软件系统。通过对火光光谱进行特征分析,选取了中心波长为808nm的窄带滤光片和激光光源来实现抗干扰光的目的。（2）研究了弹丸边缘轮廓提取方法,选择中值滤波进行图像去噪,采用改进的Otsu算法进行图像分割,使用泛洪填充算法对弹丸内部小孔进行填充,最后使用Canny算子提取图像中弹丸边缘轮廓。研究了基于线性拟合和基于Hough变换的图像中弹丸中轴线提取方法。并采用面面相交的方法获取了弹丸在世界坐标系中的中轴线方程。根据弹丸姿态测量模型得到了弹丸在世界坐标系中的中轴线方向向量最优估计值,通过弹丸中轴线方向向量的最优估计值实现了弹丸姿态角的解算。（3）通过实验验证了窄带滤光片结合激光光源具有良好的抗干扰光性能。通过弹丸姿态测量实验验证了基于三目视觉的弹丸姿态测量系统的可行性,并且测量误差不超过0.63°。
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