一种摆镜角跟踪精度室内检测方法

摘要

本发明提出了一种摆镜角跟踪精度室内检测方法，包括以下步骤：1）将多个平行光管放置在摆镜跟踪范围内，指向摆镜中心，分别设为目标1、目标2…目标n；设摆镜中心为O；目标和O点的连线与运动曲线的交点用A、B、C、D等表示；摆镜转动起始点指向目标运动曲线上的端点A点，O点与运动曲线的距离为θ_OT＝L，L为O点到运动曲线所在平面的垂直距离；2）利用全站仪标定θ_AT、θ_BT、θ_CT等夹角，标校完后将全站仪换为摆镜跟踪系统；θ_AT、θ_BT、θ_CT为A点、目标1、目标2分别与OT的夹角。本发明一种摆镜角跟踪精度室内检测方法，用静态模拟目标实现跟踪系统对高速运动目标角跟踪精度的检测。

主权项

一种摆镜角跟踪精度室内检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)将多个平行光管放置在摆镜跟踪范围内，指向摆镜中心，分别设为目标1、目标2…目标n；设摆镜中心为O；目标和O点的连线与运动曲线的交点用A、B、C、D表示；摆镜转动起始点指向目标运动曲线上的端点A点，O点与运动曲线的距离为s_OT＝L，L为O点到运动曲线所在平面的垂直距离；2)利用全站仪标定θ_AT、θ_BT、θ_CT夹角，标校完后将全站仪换为摆镜跟踪系统；θ_AT、θ_BT、θ_CT为A点、目标1、目标2分别与OT的夹角；3)计算A点和目标1、A点和目标2之间的间距s_AB、s_AC；S_AB＝L·(tanθ_AT‑tanθ_BT)  (3)4)调整高速相机的积分时间、电子快门参数以及平行光管亮度；已知目标理论运动曲线为x＝F(t)＋x₀，x₀为A点坐标；高速相机以周期为T的外同步脉冲触发记录图像，由数字电路提供一个上升沿与外同步脉冲对齐的数字信号触发相机开始记录图像和摆镜转动，则相机记录图像的点在目标运动曲线上的位置为：x_k＝F[(k‑1)T]＋x₀  (4)其中k＝1、2…n，k为相机从A点开始记录的图像帧数；5)下载高速相机存储的图像，找到目标i所处全部帧的图像，得到目标i脱靶量Δx_i；计算出各点的角跟踪误差，取绝对值最大的跟踪角误差即为角跟踪精度；步骤5)的具体步骤是：5.1)下载高速相机记录的图像并判读，得出目标1出现在图像的第j帧，并且实测脱靶量为Δx₁；可得目标1的坐标为：x_B＝F[(j‑1)T]＋x₀  (5)则A与B的间距为：x_B‑x_A＝F[(j‑1)T]  (6)5.2)由公式(3)和(6)可得目标1的位置偏差为：Δx＝F[(j‑1)T]‑L·(tanθ_AT‑tanθ_BT)  (7)则目标1处的脱靶角为：A_理论1＝θ_BT‑arctan{tanθ_AT‑F[(j‑1)T]/L}  (8)5.3)计算实测的脱靶角为：角跟踪误差为：5.4)目标i的角跟踪误差为：$A_i=\arctan ({\mathrm{\Delta x}}_i.\frac{d}{f})+\arctan \{{\mathrm{tan\theta }}_{AT}-F[(m-1)T]/L\}-{\theta }_{iT}---\left(11\right)$ε＝max_1≤i≤n|A_i|  (12)其中m为目标i出现的帧数，θ_iT为目标i与OT的夹角，f为相机焦距，d为相机像元尺寸，ε为角跟踪精度；j是高速相机记录的图像帧数1到n中的某一帧。