Способ текущей цифровой выверки прицелов с компенсацией положения прицельной марки на величину изгиба канала ствола - RU2020108612A

Способ текущей цифровой выверки прицелов с компенсацией положения прицельной марки на величину изгиба канала ствола заключающийся в согласовании нулевых линий прицеливания с вооружением путем вычисления на основании цифровой обработки изображений с прицелов положений их центральных прицельных марок (ЦПМ), соответствующих наведению на удаленные точки, расположенные на действующей оси канала ствола (ДОКС) вооружения на установленных для каждого выверяемого прицела дальностях и

отличающийся тем, что выверку всех прицелов образца БТВ проводят в автоматическом режиме по крайней мере по трем маркерам на жестко закрепленной в дульной части вооружения на его наружной стенке площадке, при чем взаимное расположением маркеров должно точно и однозначно характеризовать положение и ориентацию в пространстве системы координат (СК) O_SX_SY_SZ_S этой площадки,

при этом оптические оси j-ых выверяемых прицелов и ДОКС вооружения приводят в горизонтальное положение;

в поля зрения прицелов вводят преломляющие призмы, обеспечивающие видимость площадки с маркерами;

с камер каждого из j-ых прицелов принимают i-ые цифровые изображения;

принимают данные, включающие:

величины горизонтального N_j и вертикального M_j разрешений цифровых изображений камер для j-ых прицелов;

коэффициенты c₀,c₁,c₂,…c_q, d₀,d₁,d₂,…d_q и для функций прямого и обратного преобразований, где - приведенные пиксельные координаты изображения объекта на изображении камеры j-го прицела;

расширенные векторы пиксельных координат действующих на момент начала проведения выверки положений ЦПМ на изображениях камер каждого из выверяемых j-ых прицелов;

величину L, равную кратчайшим расстояниям между первым и вторым, вторым и третьим маркерами на площадке вооружения;

расширенные векторы со значениями дальностей до точки выверки для каждого j-го прицела;

матрицы перехода от системы координат (СК) камер j-ых прицелов к положениям этих же СК после введения в поля их зрения преломляющих призм в соответствии с выражением

где

- углы в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях, на которые изменится положение СК камеры j-го прицела при введении в ее поле зрения преломляющей призмы;

- координаты заданные в СК камеры j-го прицела в которые переместится начало ее начало при введении в поле зрения j-го прицела преломляющей призмы;

при чем под СК камеры j-го прицела понимают СК с началом в точке расположенной в оптическом центре объектива камеры, осью направленной по оптической оси объектива, осью - горизонтально влево вдоль строк изображения, осью - вертикально вверх вдоль столбцов изображения;

матрицу перехода от СК O_SX_SY_SZ_S площадки к СК O_GX_GY_GZ_G вооружения, согласно выражения

где

- углы, соответственно, в горизонтальной, вертикальной и поперечной плоскостях взаимной ориентации осей СК O_GX_GY_GZ_G относительно осей СК O_SX_SY_SZ_S;

- трехмерные координаты положения начала СК O_GX_GY_GZ_G вооружения в СК O_SX_SY_SZ_S площадки,

при этом под СК O_GX_GY_GZ_G вооружения понимают прямоугольную СК с центром O_G, расположенным в центре плоскости дульного среза вооружения, осью O_GZ_G направленной строго по ДОКС, осью O_GY_G направленной вверх (по вертикальной риске на срезе вооружения), ось O_GX_G - влево (по горизонтальной риске на срезе вооружения),

для каждого j-го выверяемого прицела запускают цикл выверки, включающий выполнение для принятых i-ых кадров, где , последовательности следующих операций:

формирование прямоугольной области распознавания изображений маркеров на цифровых изображениях камер j-ых прицелов;

вычисление пиксельных координат и геометрических центров изображений по крайней мере трех маркеров;

вычисление в соответствии с выражением

векторов и с трехмерными метрическими координатами центров изображений маркеров в СК камер j-ых прицелов;

решение любым из известных способов системы уравнений

где - соответственно, первый, второй и третий столбцы векторов и , относительно неизвестных координат центра изображения первого маркера, - второго маркера, - третьего маркера, выраженных в СК камер j-ых прицелов;

запись матриц

вычисление действующих значений углов и взаимной ориентации осей СК O_SX_SY_SZ_S относительно осей СК камер j-ых прицелов согласно выражений

где

вычисление матрицы положений СК камер j-ых прицелов относительно СК O_SX_SY_SZ_S площадки с маркерами

где

вычисление векторов координат точек выверки в СК камер j-ых прицелов

вычисление векторов трехмерных координат расчетных положений ЦПМ в СК камер j-ых прицелов

вычисление векторов пиксельных координат расчетных положений ЦПМ на изображениях камер j-ых прицелов, в соответствии с выражением

по достижению количества обработанных кадров установленного числа , останавливают цикл выверки, а принятые значения усредняют

сравнивают значения вектора расчетного с вектором действующего положения ЦПМ, если они равны, то ЦПМ оставляют без изменений, если значения векторов и отличаются, то значениям векторов присваивают соответствующие значения векторов ;

перемещают ЦПМ j-ых выверяемых прицелов на рассчитанные положения согласно значений векторов , при чем, если ЦПМ формируются электронным способом, то ЦПМ перемещают также электронным способом, если ЦПМ формируется на изображении прицела в его оптикой части, и изменение положения ЦПМ в поле зрения прицела связано с механическим перемещением одного из оптических элементов, то перемещение ЦПМ должно быть осуществлено механическим способом, например, через сервоприводы, путем воздействия на данный оптический элемент прицела;

переводят преломляющие призмы, оптические оси прицелов и вооружение в исходные положения, на чем текущую выверку считают завершенной.