[发明专利]一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置及测试方法，涉及兵器毁伤试验技术领域，由形变测试装置对等效靶板进行三维重建，获得等效靶板各部位的三维坐标信息，生成等效靶板的三维点云数据，并由数据自动处理程序处理这些数据，最终生成等效靶板图像及其形变信息。该方法采用激光扫描技术结合数据分析手段，可快速、准确、直观的获取等效靶板的形变信息，解决了现在测试方法测试步骤繁琐、主观因素影响明显、数据信息获得困难等操作工作量大，测试效率低的问题。

技术领域

本发明涉及兵器毁伤试验技术领域，特别涉及一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置及测试方法。

背景技术

毁伤效能是武器作战系统评估中最重要的性能指标，战斗部爆炸产生的威力是衡量毁伤效能的重要关键因素。战斗部毁伤的方式包括冲击波、破片等,目前对毁伤效能的评估多是对战斗部爆炸产生的破片参数进行分析，而忽略了冲击波对目标的毁伤程度。等效靶板形变信息能够较为全面地反映战斗部在空间某一位置的毁伤程度，因此高精度测量等效靶板的形变信息具有极高的研究意义，为目标毁伤评价体系提供有效的数据支撑。

针对等效靶板的形变信息测试，靶场主要采用人工测量的测试方法。在静爆后的等效靶板形变处填补填充物，根据填充物的厚度，形状等信息，进行人工的等效靶板形变测试。由于等效靶板形变形状不规则，导致该方法花费时间长，人工操作引入误差大，数据处理复杂，从而测量精度低，不能满足靶场测试要求。

综上所述，现有测试技术无法满足等效靶板形变信息的测试，迫切需要一种新型且能满足等效靶板形变信息测试要求的测试方法。针对此现象，本申请提供一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置及测试方法，采用激光扫描技术结合数据分析手段，可快速、准确、直观的获取等效靶板的形变信息，解决了现在测试方法测试步骤繁琐、主观因素影响明显、数据信息获得困难等操作工作量大，测试效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置及测试方法，采用激光扫描技术结合数据分析手段，可快速、准确、直观的获取等效靶板的形变信息，解决了现在测试方法测试步骤繁琐、主观因素影响明显、数据信息获得困难等操作工作量大，测试效率低的问题。

本发明提供了一种基于激光扫描的等效靶板形变测试装置，包括：控制台、激光成像扫描仪、标定靶架、上位机和等效靶板；

所述激光成像扫描仪安装在所述控制台的上方，所述控制台用于支撑调节所述激光成像扫描仪的高度；所述标定靶架放置在所述激光成像扫描仪的扫描区域内，所述激光成像扫描仪设置空间坐标系，用于获得扫描区域内的三维数据，所述激光成像扫描仪和标定靶架的外围设置等效靶板，所述等效靶板用于拦截爆炸后产生的碎片，利用最大类间方差法对等效靶板的图像进行图像分割，获取等效靶板所在区域的三维数据，进行形变曲率计算；所述激光成像扫描仪内部设置用于存储数据的存储模块，所述激光成像扫描仪与所述上位机相连接，用于将所述存储模块内部存储的数据发送至所述上位机中进行读取、处理并获得所述等效靶板的形变信息，根据所述等效靶板各部位的三维坐标信息，利用matlab的surf函数拟合成三维曲面，进行等效靶板形变效果的三维重建展示。

进一步地，所述控制台包括自动升降控制模块和三角支撑架，所述三角支撑架的顶部安装所述自动升降控制模块，所述自动升降控制模块的上方安装用于承接所述激光成像扫描仪的圆形平台。

进一步地，所述自动升降控制模块和圆形平台的中部均设置通孔，将螺杆垂直螺接在两个所述通孔内，所述自动升降控制模块侧表面设置与所述螺杆抵接的锁紧旋钮；

位于所述圆形平台上方的所述螺杆外部安装由电机控制转动的齿轮结构，所述螺杆外部安装减速器，所述螺杆顶部设置固定旋钮调节所述激光成像扫描仪；

位于所述自动升降控制模块下方的所述螺杆外部设置固定连接支架，通过所述固定连接支架与所述三角支撑架活动连接，所述螺杆底部设置固定块，所述三角支撑架的顶部嵌入安装所述控制单元，所述控制单元与所述电机、减速器控制连接。