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火球方向探測系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5980034閱讀:362來源:國知局
專利名稱:火球方向探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及火球探測領(lǐng)域,特別是涉及一種火球方向探測系統(tǒng)。
技術(shù)背景 監(jiān)測爆炸時間,火球心投影點(diǎn)位置,為估算瞬時毀傷情況、預(yù)測地面和空氣放射性沾染情況,為謀劃襲擊后果處置建議提供依據(jù)。傳統(tǒng)的火球方向探測通常采用方向盤、機(jī)電測角儀。這些型號的測角裝置均須人員進(jìn)行操作,在火球發(fā)生時刻進(jìn)行瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、報告,這實(shí)際上是降低了整個觀察配系的作戰(zhàn)效能,人員生存的安全性較差、自動化程度較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種火球方向探測系統(tǒng),具有較快反應(yīng)速度,無需人值守,測角精度高,結(jié)構(gòu)簡單,人員安全性高。為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種火球方向探測系統(tǒng),包括廣角魚眼鏡頭、攝像機(jī)、智能分析裝置,所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機(jī)上,所述攝像機(jī)與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接。在本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例中,所述攝像機(jī)為電荷耦合CCD攝像機(jī)。在本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例中,所述智能分析裝置為計(jì)算機(jī)。在本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例中,所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0° 210°。在本實(shí)用新型一個較佳實(shí)施例中,所述攝像機(jī)的有效像素大于等于1600萬。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型火球方向探測系統(tǒng)完全取代人工瞄準(zhǔn)探測,利用攝像機(jī)接收火球視頻信號,用智能分析裝置自動對數(shù)字圖像進(jìn)行處理、識別,實(shí)現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角,反應(yīng)速度快,無需人值守,測角精度高,結(jié)構(gòu)簡單,人員安全性高。

圖I是本實(shí)用新型火球方向探測系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;附圖中各部件的標(biāo)記如下1、廣角魚眼鏡頭,2、攝像機(jī),3、智能分析裝置,4、傳輸線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I,本實(shí)用新型實(shí)施例包括一種火球方向探測系統(tǒng),包括廣角魚眼鏡頭I、攝像機(jī)2、智能分析裝置3,所述廣角魚眼鏡頭I裝配于所述攝像機(jī)2上,所述攝像機(jī)2與智能分析裝置3之間通過傳輸線4信號連接,所述廣角魚眼鏡頭I的視角范圍為O。 210°,所述攝像機(jī)2的有效像素大于等于1600萬,所述智能分析裝置3的探測數(shù)據(jù)包括方位角數(shù)據(jù)、高低角數(shù)據(jù)。所述智能分析裝置3為計(jì)算機(jī)。用計(jì)算機(jī)的軟件對從攝像機(jī)2中傳輸來的數(shù)字圖像進(jìn)行處理,進(jìn)行火球識別。所述攝像機(jī)2接收火球的視頻信號,并通過所述傳輸線4將視頻信號傳輸至智能分析裝置3,智能分析裝置3將火球中心投影至二維坐標(biāo)系中,探測火球的方位角數(shù)據(jù)與高低角數(shù)據(jù)。所述攝像機(jī)2為電荷耦合CXD攝像機(jī)。火球的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CXD芯片上,CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷,各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下,逐點(diǎn)外移,經(jīng)濾波、放大處理后,形成視頻信號輸出至計(jì)算機(jī)。火球的輻射光強(qiáng)變化有一定規(guī)律,據(jù)此,可以判斷核爆的當(dāng)量和方式,光學(xué)系統(tǒng)必 須將輻射光強(qiáng)變化的特征,無失真地傳遞給光電探測器件,在核爆之后空間形成的火球位 置和變化特征,通過水平放置的接收視場210°的廣角魚眼鏡頭I將空間的圖像傳遞到有效像素4096 X 4096的1600萬CXD攝像機(jī),用計(jì)算機(jī)軟件自動對數(shù)字圖像進(jìn)行處理,對這樣的核爆圖像,光學(xué)系統(tǒng)不用瞄準(zhǔn)的主要要求是大的接收視場,在210°廣角前提下實(shí)現(xiàn)低失真及足夠的圖像分辨率,以及能經(jīng)受強(qiáng)的光輻射,在空間的方位,對火球進(jìn)行識別,根據(jù)火球中心點(diǎn)投影在CCD像素位置所對應(yīng)二維坐標(biāo)系坐標(biāo)點(diǎn),判別方位角、高低角。所述方位角數(shù)據(jù)的探測范圍為0° 360°,高低角探測范圍為-10° +30°的火球方向,探測精度為±7. 2'。所述方位角數(shù)據(jù)為360°,高低角數(shù)據(jù)為-10° +30°,分辨率為±7.2',所以在有效接收視場內(nèi)像素周長應(yīng)大于3000。在高低角為+30°,方位角為360°圓周上的像素為2X (2048X0.6) X3. 14=7717,在高低角為-10°,方位角為360°圓周上的像素為2X(2048X3. 14)=12861,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3000,所以在方位角上滿足測角角度分辨率。在有效接收視場內(nèi)像素高低角為40°對應(yīng)像素應(yīng)大于333,實(shí)際高低角像素分辨率為2048X0. 4=819,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于333,所以在高低角上滿足測角角度分辨率。所以有效像素4096X4096的1600萬CXD攝像機(jī)滿足測角需要。在有效接收視場內(nèi)像素高低角為40°對應(yīng)像素應(yīng)大于333,實(shí)際高低角像素分辨率為2048X0. 4=819,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于333,所以在高低角上滿足測角角度分辨率。所以有效像素4096X4096的1600萬CXD攝像機(jī)滿足測角需要。計(jì)算機(jī)在圖像的處理過程中,由于受到光源的影響,圖像中不可避免地存在大量的噪聲,因此,首先需要對采集的數(shù)字圖像進(jìn)行濾波去噪處理。對于核爆火球的識別檢測來說,邊緣檢測算法在很大程度上影響識別和檢測的效果與精度。圖像分割是將經(jīng)過邊緣檢測的數(shù)字圖像,進(jìn)行圖像分割(二值化)。在對圖像進(jìn)行噪聲濾除、邊緣檢測和圖像分割等操作,最后可以根據(jù)圖像邊緣像素求出圖像的中心,再根據(jù)圖像的中心像素坐標(biāo)求出角度??梢愿鶕?jù)圖像的形狀區(qū)分閃電及其它非圓形閃光圖像,可以使用圖像比較法區(qū)分靜止圖像與動態(tài)圖像,以此減少如太陽、月亮等光信號的干擾。本實(shí)用新型火球方向探測系統(tǒng)完全取代人工瞄準(zhǔn)探測,利用攝像機(jī)2接收火球的視頻信號,用智能分析裝置3自動對數(shù)字圖像進(jìn)行處理、識別,實(shí)現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角,反應(yīng)速度快,無需人值守,測角精度高,結(jié)構(gòu)簡單,人員安全性高。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。 ·
權(quán)利要求1.一種火球方向探測系統(tǒng),其特征在于,包括廣角魚眼鏡頭、攝像機(jī)、智能分析裝置,所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機(jī)上,所述攝像機(jī)與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng),其特征在于,所述攝像機(jī)為電荷耦合CCD攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng),其特征在于,所述智能分析裝置為計(jì)算機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng),其特征在于,所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0° 210°。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng),其特征在于,所述攝像機(jī)的有效像素大于等于1600萬。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種火球方向探測系統(tǒng),包括廣角魚眼鏡頭、攝像機(jī)、智能分析裝置,所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機(jī)上,所述攝像機(jī)與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接,所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0°~210°,所述攝像機(jī)的有效像素大于等于1600萬,所述智能分析裝置的探測數(shù)據(jù)包括方位角數(shù)據(jù)、高低角數(shù)據(jù)。通過上述方式,本實(shí)用新型能夠完全取代人工瞄準(zhǔn)探測,利用攝像機(jī)接收火球的視頻信號,用智能分析裝置自動對數(shù)字圖像進(jìn)行處理、識別,實(shí)現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角,反應(yīng)速度快,無需人值守,測角精度高,結(jié)構(gòu)簡單,人員安全性高。
文檔編號G01C1/00GK202599401SQ201220217510
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者法俊衍, 儲錦方, 馮金寶, 徐躍生, 趙峰, 談吉兆, 陳安林 申請人:常州第二電子儀器有限公司
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