基于点控制的自动报靶系统研究

由式(6)和式(9)可知，靶心到其它各点的距离之和相比其它各点到其它点的距离之和要小。
2．2 弹孔到靶心距离R的确定
由式(1)可以看出，R的计算精度唯一而直接地影响着报靶精度，针对点控制，提出了采用距离加权平均法来计算R。已知靶面上有n个控制点，适当选取其中距离弹孔眠最近的m个点作为控制点，分别记为M1、M2、…、Mm。物理靶面上这些点到靶心中心的距离分别为R1，R2，…，Rm；像面上M0到这些点的距离分别为r1、r2、…、rm，把1／ri(i=1，2，…，m)作为权重，采用加权平均的方法求取M0到中心基准点o的距离R，则

以m为例，如图4所示，假设M1、M2、M3和M4分别为最靠近弹孔M0的4个点，o为中心基准点，o到M1、M2、M3和的距离为R1、R2、R3和R4，则

很好地反映实际情况。

3 精度检测
为了便于检测，这里采用激光光斑模拟弹孔。检测设备布置，如图5所示，准直激光光束经过加装在高精度电子经纬仪目镜上的平面反射镜反射后，在靶面上形成一光斑。调节电子经纬仪，使得激光光束垂直于靶面，光斑和靶心基本重合，经纬仪读数为(α，β)，把这个点记为T1；调节经纬仪，激光光束转过一定的角度，经纬仪读数为(α’，β’)，此时的光斑记作T2，这时激光光束转过的角度为(2(α’一α)，2(β’一β))。假设经纬仪到靶面的距离为l，则光斑在物理靶面上的位移△x可以通过下式计算得到

假设T1和T2图像上的中心为T’1和T’2，靶心为T，将T’1和T’2进行统一的坐标平移，平移后T’1和T重合。此时，T1可以看作靶心位置，T’2可以看作弹孔的位置，由本系统计算出T’2到T’1的距离△x’，即弹孔到靶心的距离R。令△=△x’-△x，则△的值就是测试的误差。

以上系统精度检测时，靶面距离电子经纬仪的距离l=3 880 mm，相机距幕靶板距离为1 550 mm。
从表1中的数据可以看出，从ccD相机到软件处理系统，整个弹孔的检测误差小于一个像素。

4 结束语
文中对传统的基于图像处理技术的自动报靶系统进行了分析，针对其不足之处，提出了基于点控制的自动报靶系统，采用点控制代替线控制，降低了图像识别的难度，大大减小了图像预处理工作，达到了系统的实时性要求。针对点控制，提出了距离加权平均法来计算靶数，避免了繁杂的图像几何矫正工作。通过模拟实验证明了该方法的可行性，并且具有较高的报靶精度。本系统亦可应用于多管平行度测量的工程中，并可得到很好的结果。