留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

动态像面法测量水面落点位置及误差分析

贺秀娟 乔彦峰 王成龙

贺秀娟, 乔彦峰, 王成龙. 动态像面法测量水面落点位置及误差分析[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 130-138. doi: 10.3788/CO.20150801.0130
引用本文: 贺秀娟, 乔彦峰, 王成龙. 动态像面法测量水面落点位置及误差分析[J]. 中国光学, 2015, 8(1): 130-138. doi: 10.3788/CO.20150801.0130
HE Xiu-juan, QIAO Yan-feng, WANG Cheng-long. Measurement of the location of projectile burst on water surface by dynamic image method and its error analysis[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 130-138. doi: 10.3788/CO.20150801.0130
Citation: HE Xiu-juan, QIAO Yan-feng, WANG Cheng-long. Measurement of the location of projectile burst on water surface by dynamic image method and its error analysis[J]. Chinese Optics, 2015, 8(1): 130-138. doi: 10.3788/CO.20150801.0130

动态像面法测量水面落点位置及误差分析

doi: 10.3788/CO.20150801.0130
基金项目: 吉林省自然科学基金资助项目(No.201115124)
详细信息
    通讯作者:

    贺秀娟(1989—),女,重庆人,硕士研究生,2008年于吉林大学获得学士学位,主要从事计算机应用及光电测控技术的研究。E-mail:hxj_cyndi@hotmail.com

    乔彦峰(1962—),男,研究员,博士生导师,1985年于南京工学院获得学士学位,主要从事光电测控技术及相关领域的研究。E-mail:qiaoyf@ciomp.ac.cn

    王成龙(1981—),男,辽宁沈阳人,硕士,助理研究员,2005年于中国科学技术大学获得学士学位,2011年于中国科学院大学获得硕士学位,主要从事靶场光测设备研制以及计算机和经纬仪光电总体的研究。E-mail:wangcl522@gmail.com

  • 中图分类号: TJ06;TH745

Measurement of the location of projectile burst on water surface by dynamic image method and its error analysis

  • 摘要: 为了测量弹丸水面落点的位置, 建立了基于CCD相机动态像面的测量模型。该模型通过CCD相机辅助采集相关点位的图像信息, 对水面落点的位置函数以及误差进行了研究。首先, 利用空间几何获得靶船上三定点相对于测量船的方位、俯仰信息。接着, 结合t时刻观测图像上定点的像面坐标, 运用底片常数模型建立像面坐标和角度信息两套参量之间的关系函数, 从而得到目标落点的方位、俯仰信息, 再利用异面交会法计算出目标落点位置。最后, 分析了目标落点位置的误差来源(质心误差, 位置误差)、误差以及各误差源与位置坐标之间的关系。实验结果表明:在测量船位置精度达到0.05 m, 图像质心定位精度达到0.5 pixel时, 在最小交会误差的情况下, 目标落点的位置测量误差分别为2.8, 4.9, 4.3 m。
  • 图  1  水面整体测量示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of overall measuring system of water surface

    图  2  角度坐标和图像坐标的几何关系

    Figure  2.  Geometrical relationship between angular coordinates and image coordinates

    图  3  测量船Q拍摄的t时刻实际图像

    Figure  3.  Image of the projectile point obtained from measuring ship Q(t time)

    图  4  方位、俯仰角方差与误差源的关系图

    Figure  4.  Relationship between angle variance and error sources

    表  1  靶标船上定点以及测量船的地心坐标

    Table  1.   Geocentric coordinates of points and measuring ships

    No.x/my/mz/m
    A-2 481 438.9204 172 027.2484 123 447.395
    B-2 481 451.8654 172 019.1784 123 447.768
    C-2 481 464.3404 172 011.3374 123 448.191
    Q-2 479 586.6454 176 130.6614 120 427.098
    Q′-2 485 831.7964 172 054.2754 120 791.172
    下载: 导出CSV

    表  2  定点和目标点的像元位置坐标

    Table  2.   Image coordinates of specified points and projectile point

    No.测量船Q测量船Q
    横坐标纵坐标横坐标纵坐标
    x/pixely/pixelx′/pixely′/pixel
    A-25.43-23.90
    B231.50
    C28.3326.30
    M-10.8383.10
    下载: 导出CSV

    表  3  靶水面落点坐标和相应方向上的误差

    Table  3.   Result of value of the projectile point and its error

    真值/m误差/m
    x-2 481 459.42.8
    y4 171 993.04.9
    z4 123 469.64.3
    下载: 导出CSV
  • [1]

    [2]

    [3]

    [4]

    [5]

    [6]

    [7]

    [8]

    [9]

    [109]

    [11]

    [12]

    [13]

    [14]

    [15]

    [16]

    [17]

    [18]

    [19]

    [20]

    [21]

    [22]

    [23]

    [24]

    [25]
    [26]
    [27]

    [28]

  • 加载中
图(4) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  572
  • HTML全文浏览量:  100
  • PDF下载量:  600
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-19
  • 录用日期:  2014-12-20
  • 刊出日期:  2015-01-25

目录

    /

    返回文章
    返回