[发明专利]两个高速摄像机测量开舱点位置的方法及装置

权利要求书

1.两个高速摄像机测量开舱点位置的方法，其特征是，包括以下步骤，

步骤一，第一高速摄像机（1）的视场为ab、cd间的夹角，第二高速摄像机（2）的视场为ac、bd间的夹角，摄像机靶标（9）及理论开舱点位于四边形abdc中，两个高速摄像机的世界坐标O_j(x_j,y_j,z_j)j＝1,2，摄像机靶标（9）的世界坐标O₃(x₃,y₃,z₃)，三者相距一定距离，且摄像机靶标（9）在第一高速摄像机（1）和第二高速摄像机（2）视场内成清晰的图像；

步骤二，控制计算机（4）利用网络接口（7）采集第一高速摄像机（1）拍摄的摄像机靶标（9）的图像，并提取特征点，控制计算机（4）利用网络接口（8）采集第二高速摄像机（2）拍摄的摄像机靶标（9）的图像，并提取特征点，利用线性成像模型标定两个高速摄像机参数，利用高速摄像机与摄像机靶标（9）的位置关系解算出摄像机与世界坐标系X轴的方位角α、与水平面的高低角λ；

其中，高速摄像机的图像坐标系和世界坐标系关系如式①，

Zcxy1=au0u00avv0001100001000010RT0T1XWYWZW1]]>   ①

(a_u,a_v)为高速摄像机成像器件的像素尺寸；

(u₀,v₀)为高速摄像机的光轴与图像平面的交点；

R、T分别为摄像机坐标系与世界坐标系的旋转矩阵、平移矩阵；

利用高速摄像机与摄像机靶标的位置关系，根据式②解算出高速摄像机与世界坐标系X轴的方位角α、与水平面的高低角λ，

α=arctg(Xi-X3Zi-Z3)λ=arctg(Yj-Y3(Zj-Z3)2+(Xj-X3)2)]]>   ②

O_j(x_j,y_j,z_j)j＝1,2表示两个高速摄像机在世界坐标系中的坐标；

O₃(x₃,y₃,z₃)表示靶标在世界坐标系中的坐标；

步骤三，第一高速摄像机（1）和第二高速摄像机（2）在时统终端（3）的同步脉冲作用下，通过网络接口获取目标的开舱点图像信息，经过图像处理得到开舱点的脱靶量信息；

步骤四，控制计算机（4）利用两个高速摄像机的参数及高速摄像机与世界坐标系X轴的方位角α、与水平面的高低角λ信息，再根据公式③计算出开舱点的位置信息（x，y，z），

m1=cosα1(x1-x2)+tgλ1(y1-y2)+sinα1(z1-z2)m2=cosα2(x2-x1)+tgλ2(y2-y1)+sinα2(z2-z1)K=(cos(α1-α2)+tgλ1tgλ2)2-sec2λ1sec2λ2l1=m2(cos(α1-α2)+tgλ1tgλ2)+m1sec2λ2Kl2=m1(cos(α1-α2)+tgλ1tgλ2)+m2sec2λ1Kx=0.5(x1+l1cosα1+x2+l2cosα2)y=0.5(y1+l1tgλ1+y2+l2tgλ2)z=0.5(z1+l1sinα1+z2+l2sinα2)]]>   ③

O_j(x_j,y_j,z_j)j＝1,2表示两个高速摄像机在世界坐标系中的坐标；

(α_j,λ_j)j＝1,2表示两个高速摄像机与世界坐标系X轴的方位角、与水平面的高低角。

2.利用高速摄像机测量开舱点位置的方法所应用的测量装置，其特征是，时统终端（3）依靠串行接口（5）连接第一高速摄像机（1），时统终端（3）依靠串行接口（6）连接第二高速摄像机（2）；控制计算机（4）依靠网络接口（7）连接第一高速摄像机（1），控制计算机（4）依靠网络接口（7）连接第二高速摄像机（2）；

摄像机靶标（9），其特征点均能在两个高速摄像机的视场内成清晰的图像；

时统终端（3），其通过串行接口（5）为第一高速摄像机（1）提供同步脉冲信号和时间信息；其通过串行接口（6）为第二高速摄像机（2）提供同步脉冲信号和时间信息；

控制计算机（4），其通过网络接口（7）接收第一高速摄像机（1）的靶标及子母弹开舱点的图像信息；其通过网络接口（8）接收第二高速摄像机（2）的靶标及子母弹开舱点的图像信息；控制计算机（4）经过数据处理后交会出子母弹开舱点的位置信息。