羽煙二次煙霧檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、推進劑是固體發(fā)動機工作的主要能源。其配方不同，燃燒時產(chǎn)生的羽煙特性則不同。羽煙濃度過大，會干擾制導(dǎo)信號，從而影響導(dǎo)彈制導(dǎo)精度。檢測羽煙光透過率是檢測羽煙光遮蔽能力的主要方法，也是判斷推進劑配方優(yōu)劣的依據(jù)之一?；谝曨l圖像的羽煙二次煙霧光透過率檢測方法可全面檢測羽煙的光遮蔽能力，避免光傳感器放置位置不合理、檢測過程無法重現(xiàn)、檢測不準(zhǔn)確的問題。但實際應(yīng)用中，視頻圖像檢測方法標(biāo)定過程易受環(huán)境干擾，影響羽煙透過率計算精度；同時，背景靶板使用不當(dāng)

2、，也會影響測試精度。因此開展相關(guān)研究，建立實用性強的羽煙二次煙霧檢測系統(tǒng)是非常必要的。
　　本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個可見光、激光和紅外視頻圖像羽煙二次煙透過率檢測系統(tǒng)。在分析系統(tǒng)各種需求的基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)的總體設(shè)計、詳細設(shè)計及實現(xiàn)各個主要模塊，包括數(shù)據(jù)采集模塊、靶板區(qū)域選擇模塊、標(biāo)定模塊、煙霧透過率計算模塊和配置模塊等。本文采用寬幅非恒溫灰白背景靶板，解決了可見光標(biāo)定圖像靶板黑色區(qū)域像素值早截止、動態(tài)變化范圍小問題，同時還解決了因靶

3、板板幅偏窄，而無法捕捉完整羽煙圖像的問題；采用多背景視頻標(biāo)定技術(shù)，增加了標(biāo)定背景視頻采集次數(shù)，解決了因環(huán)境光突變導(dǎo)致標(biāo)定曲線非線性化，影響系統(tǒng)計算精度的問題；運用煙霧視頻關(guān)鍵幀搜索算法，可快速定位有效煙霧幀，優(yōu)化了羽煙透過率計算流程，減少了透過率計算量。
　　本系統(tǒng)已進入實際測試階段，進行了多次外場測試，結(jié)果表明，檢測某一配方推進劑羽煙的可見光、激光和紅外透過率，其多次檢測結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)差誤差在8％以內(nèi)，達到系統(tǒng)設(shè)計要求。