[发明专利]基于图像处理技术的舰炮系统精度检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种舰炮系统精度检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，步骤一，舰炮系统进入零飞工作模式，在统一的时间脉冲信号下，同时采集炮火轴线前方图像及其数据信息和跟踪器的目标跟踪图像及其数据信息；

步骤二，从跟踪器的目标跟踪图像中，根据跟踪器波门选择的范围，提取出跟踪目标，将跟踪目标和炮火轴线前方图像进行模板匹配，根据匹配算法计算相似度并输出匹配结果；在炮火轴线前方图像中定位跟踪器所跟踪目标的位置；步骤三，根据基于模板匹配的图像识别对炮火轴线前方图像进行处理后，定位跟踪目标的位置，通过跟踪目标在图像中所处的相对位置，计算跟踪目标相对于炮口瞄准线中心的方位偏差角度e_x和高低偏差角度e_y，通过阈值滤波剔除奇异点，计算平均零飞误差，所述步骤三中，模板匹配过程具体为，跟踪目标T是大小为P×Q模板，炮火轴线前方图像S为需要根据模板进行匹配的搜索图，大小为M×N，Sij是模板所覆盖的大小为P×Q的子图，i、j分别是子图左上角顶点在搜索图中的坐标，将搜索图划分成大小为MN的(M-P+1)(N-Q+1)个子图，从搜索图的原点开始，获取一个和模板图一样大小的子图，并根据匹配算法计算模板与子图的相似度，将模板在搜索图中顺序滑动，滑动方式为自左向右，自上向下，并计算每次移动后的相似度,最终得到(M-P+1)(N-Q+1)个数值，进行比较选取最佳匹配点，在匹配算法上，采用改进的MAD匹配算法，如下所示：

式中，搜索图像S的大小为M×N，模板图像T的大小为P×Q；x,y的搜索范围为：x＝0,1……M-P+1；y＝0,1……N-Q+1；为遍历匹配时，偏移量为(i，j)时的搜索子图像的平均值，为模板图像的平均值。

2.根据权利要求1所述的舰炮系统精度检测方法，其特征在于，所述步骤二中，包括采用改进的灰度拉伸变换算法对各图像进行预处理，首先将图像转换到RGB空间，分解RGB模型彩色图像为3个颜色分量，基于像素灰度值的点操作对分解后的3个彩色分量分别进行图像增强，再合成为新的彩色图像；

针对每个彩色分量的图像增强公式如下：

图像增强公式：

式中，H′和H分别表示增强后输出图像和视频输入图像的灰度值，选取一帧原图像中每个彩色分量上每一行的最小值，并将所有行的最小值进行累加求和并求平均，即为选取该帧图像的目标区间的最小值Min，同理选取该帧图像中每个彩色分量上每一行的最大值，并将所有行的最大值进行累加求和并求平均，即为选取该帧图像的目标区间的最大值Max，所以增强公式中的目标变换区间中可能出现一些原数据数值大于Max的情况。