[发明专利]一种破片或弹丸散布特性测试装置

权利要求书

1.一种破片或弹丸过靶图像获取装置，其特征在于，所述过靶图像获取装置用于获取破片或弹丸的过靶图像，其中，破片或弹丸过靶的有效靶区为正方形靶区，所述过靶图像获取装置包括：原向反射膜、激光器、反射镜、线阵相机和拍摄触发模块；其中，

所述正方形靶区的其中三条边上均粘贴有所述原向反射膜，两个所述线阵相机对应所述正方形靶区的另一条边设置，所述线阵相机光心位于所述正方形靶区对角线的延长线上，两个所述线阵相机与所述正方形靶区的所述另一条边的距离相等；

对应每一线阵相机设置有一激光器，所述激光器用于发射一字线激光，所述激光器的出射光线与对应的线阵相机的视场重合；

对应每一所述激光器设置有一反射镜，各所述反射镜将对应激光器发出的激光反射到原向反射膜上，形成覆盖所述正方形靶区的扇形光幕；所述扇形光幕的圆心角为90°±θ，θ≤5°；

所述拍摄触发模块与所述线阵相机连接，所述拍摄触发模块用于当破片或弹丸接近所述正方形靶区时，触发所述线阵相机采集图像；拍摄触发模块也产生一个与成像平面平行的扇形触发光幕，按照破片/弹丸飞行方向，扇形触发光幕位于成像平面前方小于4mm的位置；当破片或弹丸飞行穿过触发光幕时，产生外触发信号，拍摄触发模块将触发信号传输给线阵相机，线阵相机进行图像采集和存储；每个触发目标只拍摄一幅图像，无需连拍，数据量小，数据处理速度快；

所述拍摄触发模块为面激光发射器，所述面激光发射器产生的触发光幕位于所述正方形靶区的正前方，所述触发光幕与所述正方形靶区的距离小于4毫米。

2.根据权利要求1所述的过靶图像获取装置，其特征在于，所述拍摄触发模块为光电探测器，所述光电探测器设置在对应的所述激光器上。

3.一种破片或弹丸过靶位置确定方法，其特征在于，所述过靶位置确定方法用于权利要求1-2任一项所述的过靶图像获取装置，所述过靶位置确定方法包括：

获取线阵相机采集的过靶图像；

建立直角坐标系，所述直角坐标系的X轴为两个线阵相机光心所在的直线，所述直角坐标系的原点为其中一个线阵相机的光心；

将过靶图像上的过靶位置标记在所述直角坐标系中，记为图像过靶点；

根据图像过靶点距对应线阵相机光心的距离、线阵相机的焦距、线阵相机的仰角及两个线阵相机光心的距离确定实际过靶位置。

4.根据权利要求3所述的过靶位置确定方法，其特征在于，根据图像过靶点距对应线阵相机光心的距离、线阵相机的焦距、线阵相机的仰角及两个线阵相机光心的距离确定实际过靶位置，具体包括：

获取线阵相机的焦距f、第一线阵相机的仰角α₀和第二线阵相机的仰角β₀；

计算各图像过靶点距对应线阵相机光心的距离，其中，h₁＝|P₁O₁|，h₂＝|P₂O₂|，h₁表示第一线阵相机采集的图像过靶点距第一线阵相机光心的距离，P₁表示第一线阵相机采集的图像过靶点，O₁表示第一线阵相机的光心；h₂表示第二线阵相机采集的图像过靶点距第二线阵相机光心的距离，P₂表示第二线阵相机采集的图像过靶点，O₂表示第二线阵相机的光心；

根据公式：确定第一线阵相机的偏转角，其中，表示第一线阵相机偏转角；

根据公式：θ＝arctan(h₂/f)，确定第二线阵相机的偏转角，其中，θ表示第二线阵相机偏转角；

根据公式：确定第一线阵相机的物角，其中，α表示第一线阵相机的物角；

根据公式：β＝β₀+θ，确定第二线阵相机的物角，其中，β表示第二线阵相机的物角；

根据公式：确定第一线阵相机镜头和第二线阵相机镜头的距离，其中，d₀表示第一线阵相机光心与第二线阵相机光心的距离，d表示第一线阵相机镜头和第二线阵相机镜头的距离；

根据公式：确定实际过靶位置，其中，x表示实际过靶点的横坐标，y表示实际过靶点的纵坐标。