基于視頻圖像的羽煙二次煙霧光透過率檢測方法研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)場上，精確制導(dǎo)武器發(fā)揮著重要作用，但是導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑產(chǎn)生的羽煙會(huì)衰減微波、激光及紅外等制導(dǎo)信號(hào)，影響導(dǎo)彈的跟蹤和識(shí)別，減少導(dǎo)彈的命中精度，因此，推進(jìn)劑配方及其產(chǎn)生的煙霧特性的研究是導(dǎo)彈研制的重要課題之一，其中羽煙二次煙霧光透過率的測試可以對(duì)推進(jìn)劑配方設(shè)計(jì)優(yōu)劣提供直接評(píng)價(jià)依據(jù)，具有重要的研究價(jià)值。
　　透過率表示光線通過介質(zhì)后所保留能量的比例。常規(guī)煙霧光透過率的測試方法為點(diǎn)測試，即利用光電轉(zhuǎn)化裝置接收光束，將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電信

2、號(hào)進(jìn)行記錄，獲得有無煙霧狀態(tài)下光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電壓或電流值，用兩者之比來計(jì)算煙霧的光透過率。然而此方法僅可獲得煙霧在測試光通路上的透過率，其結(jié)果與光路的選取密切相關(guān)，由于光路選取具有一定隨機(jī)性，因此該方法測量的透過率不能表征煙霧整體特性，具有很大局限性。
　　本文對(duì)羽煙二次煙霧光透過率檢測方法作了深入研究，針對(duì)常規(guī)點(diǎn)測試法的缺陷，提出了一種基于視頻圖像的煙霧光透過率測試方法。本方法透過煙霧拍攝靶板，獲得煙霧遮擋下靶板的圖像，利用圖像中靶

3、板灰度值表征光強(qiáng)，最終計(jì)算得到煙霧透過率。由于圖像包含了煙霧全貌，因此本方法能夠充分考慮煙霧各處的遮蔽性能，避免了點(diǎn)測試中點(diǎn)選取的隨機(jī)性給結(jié)果帶來的偏差。此外，分析靶板在不同光輻射下的視頻圖像，可以測量煙霧對(duì)不同波長光線的透過率，對(duì)煙霧遮蔽能力的研究將更加全面。
　　根據(jù)測試原理，本文設(shè)計(jì)并建立了一套精度較高、測試范圍廣的推進(jìn)劑二次煙霧光透過率測試系統(tǒng)，并測試了羽流煙霧對(duì)可見光、近紅外光和激光的遮蔽能力。本系統(tǒng)可以獲得煙霧在時(shí)域或

4、空域上的透過率特性，例如指定區(qū)域煙霧透過率隨時(shí)間的變化曲線，或者計(jì)算某時(shí)刻靶板對(duì)應(yīng)煙霧區(qū)域透過率分布，為低特征推進(jìn)劑配方設(shè)計(jì)提供技術(shù)數(shù)據(jù)支持。此外，由于視頻的可重復(fù)播放性，每次試驗(yàn)后，可以多次分析測試視頻，提高了測試精度，節(jié)約了試驗(yàn)成本。
　　此外，由于圖像比其他載體包含更多信息，因此本測試方法具有很好的擴(kuò)展性，在以后的研究中可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)圖像作進(jìn)一步處理，挖掘更多，例如獲得羽煙消散規(guī)律等信息。
　　綜上，基于視頻圖像的