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一种基于红外序列图像的微弱光信号时刻测试方法

李斌  胡秋平  常增田  
【摘要】:武器试验中,某型子母弹开舱时光信号特征微弱,可见光系统测试难度大、风险高,利用红外传感器跟踪拍摄子母弹开舱时刻,由于开舱坐标精度要求高,在100帧/秒的既有拍摄频率下,只能获得10毫秒的时间分辨,开仓坐标误差较大,难以满足实际需求。针对这一问题,本文提出,在实验室环境下,利用多个子母弹开舱样本构建开舱过程红外序列图像,通过对开舱时燃爆过程图像统计分析,形成基于红外序列图像的特征时刻测试方法,达到了优于2毫秒的时刻测试精度,有效提高了开舱坐标测量精度。本文方法研究中,以开舱时火光为燃爆过程进行分析,通过对典型传火压力波的特性研究,分析了4毫秒内燃爆压力波压力变化情况,获得了燃爆稳定宽度的对应时刻;通过对高速录像2000帧/秒频率对燃爆过程拍摄,形成了火焰燃爆瞬间扩散情况,以此作为开舱过程红外序列图像的参照图。实验室环境下获取红外序列图像时,采用了时统系统作为红外传感器及高精度测时系统的统一标准,使图像序列具有时间统一性、可排列性;采用单发开舱后多幅图像互为证据,提高红外图像排序的准确性。实际应用表明,红外传感器能有效实现开舱时刻的有效获取,获取的测量数据准确、有效。

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