[发明专利]一种基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配方法，属于枪弹痕迹检测领域，先进行弹头圆心位置和圆柱轴线的自适应调整，随后利用激光位移传感对枪弹弹头表面膛线痕迹沿圆周方向进行360度环绕检测，利用灰度级形态滤波将检测数据进行降噪处理后，再结合皮尔逊相关系数进行痕迹相似度匹配计算，最终实现弹头痕迹快速匹配，实际检测数据验证了算法的有效性。

技术领域

本发明属于痕迹检测领域，更具体的说涉及一种基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配方法。

背景技术

涉枪案件对人民生命财产安全及社会秩序稳定造成极大危害，是各级公安机关重点打击对象。弹头痕迹具有不易破坏、难以伪装、唯一性、鉴定价值好等特点，准确而快速的确定作案枪种对于枪案的侦破具有极为重要的意义。

弹头痕迹检验的主要任务是进行枪弹的种属认定和所发射枪支的同一性认定。针对这两个问题，需要根据弹头痕迹确定子弹与枪支之间的关系，重复出现的痕迹很有价值，因为它反映了枪支有关机件的固有特征。两支同样工具依次生产的枪有很多相似点(如相同膛线)这些相似点是对枪支种属的认定依据。同一支枪发射的弹头或者弹壳上的痕迹能反映发射枪支有关部件的细节特征。只要枪支机件没有本质的变化，通过检验弹头上的痕迹，就可以对所属枪支进行同一认定。

传统的弹头膛线痕迹匹配方法包含匹配显微镜检测法、分段照相、触针检测等。这些方法都存在匹配耗时长、效率低、受主观因素影响大，无法进行量化分析等缺点，不能满足枪弹痕迹检测的快速性和准确性的需要。因此，公安机关急缺需要一种能快速、准确、自动识别检验弹头痕迹的方法。另外，为了进一步加强公检法等部门使用枪支的管理，制作弹壳、弹头样本，建立枪弹痕迹档案。由于目前还没有弹头膛线痕迹数字化设备，各单位的枪弹痕迹档案也就很难数字化，无法利用计算机技术进行快速匹配。

发明内容

为了克服上述存在的问题，本文提出一种基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配方法，首先进行弹头圆心位置和圆柱轴线的自适应调整，随后利用激光位移传感对枪弹弹头表面膛线痕迹沿圆周方向进行360度环绕检测(数据采集)，利用灰度级形态滤波将检测数据进行降噪处理后，再结合皮尔逊相关系数进行痕迹相似度匹配预算，最终实现弹头痕迹快速匹配。

为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：所述的基于单点激光检测的枪弹弹头快速匹配方法包括以下步骤，步骤1：弹头圆心位置调整；步骤2：弹头圆柱轴线调整；步骤3：匹配计算。

优选的，所述的步骤1弹头圆心位置调整详细步骤如下：弹头放置在夹持装置上，弹头的圆柱中心不会与检测平台的旋转中心完全重合，设弹头圆心与旋转平台的旋转中心距离为e，则弹头旋转一周，激光位移传感器与弹头表面之间的距离S是变化的，即：

具体的调整步骤是：

(1)放置好弹头，利用视频图像通过控制程序界面上的相关控制按钮进行粗调；

(2)自动调整，计算机控制检测平台旋转一周，得到距离变化波形，根据该波形数据可以计算出弹头偏心距离e，再根据该偏心距离e，通过两个相互垂直布置的步进电机平移弹头夹持平台，对弹头位置进行自动调整；进行环绕检测，重复调整，直至e值达到所设定的阈值为止。

优选的，所述的步骤2弹头圆柱轴线调整方式如下：

(1)按前述步骤先把弹头圆柱断面调整到检测平台的旋转中心；

(2)轴向移动激光传感器，移动距离为h，检测断面圆周数据，计算得到轴线偏转角度α；

(3)根据α值，计算机通过步进电机来控制两个相互垂直布置摆动载物台的摆动来调整弹头的轴向姿态，直至弹头的轴线与旋转载物台的轴线基本平行；

(4)再次平移弹头，完成两轴线重合。