[发明专利]一种高低角测量系统及测量方法

说明书

本发明涉及一种高低角测量系统及测量方法。所述测量系统包括刻度尺、激光位移传感器、云台、高速摄像头、分划镜和测试计算机；刻度尺设置在火炮的炮塔上，其尺面向下，身管的轴向纵垂面与尺身的长向一致；激光位移传感器设置在火炮的炮尾检查座的台面后端，用于向刻度尺发射定位激光，且定位激光的光斑打在刻度尺的刻度线区域；高速摄像头安装在云台上，用于拾取激光光斑在刻度尺上的刻度尺寸；分划镜安装在高速摄像头上，用以分辨激光光斑在刻度尺上的精确位置；测试计算机用于接收高速摄像头输入的定位激光光斑的图像信息，计算出火炮身管的高低角。本发明通过机器视觉的方法完成火炮高低角的自动测试，避免了人为因素对测量结果的影响。

技术领域

本发明涉及一种角度测量装置，具体地说是一种火炮的高低角测量系统及测量方法。

背景技术

许多工程机械都需要高精度地测量主梁和臂架的高低角变化，自行火炮的身管也有一个高低角变化的测量问题。目前此类高低角的测量，多是使用经纬仪进行高精度的测量。这种使用经纬仪进行高低角的测量方式虽然是可行的，但是存在的问题是工作效率不高，而且测试结果受人为因素的影响较大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高低角测量系统及测量方法，以解决使用经纬仪测量高低角存在的测试结果受人为因素影响大的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种高低角测量系统，其系统构成包括：

刻度尺，设置在火炮的炮塔上，其尺面向下，身管的轴向纵垂面与尺身的长向一致；

激光位移传感器，设置在火炮的炮尾检查座的台面后端，用于向刻度尺发射定位激光，且定位激光的光斑打在刻度尺的刻度线区域；

云台，设置在炮尾检查座的台面上，并位于所述激光位移传感器的前部；

高速摄像头，安装在所述云台上，用于拾取激光光斑在刻度尺上的刻度尺寸；

分划镜，安装在所述高速摄像头上，用以分辨激光光斑在刻度尺上的精确位置；以及

测试计算机，通过信号线与高速摄像头相接，用于接收高速摄像头输入的定位激光光斑的图像信息，并计算出火炮身管此刻的高低角。

进一步地，所述激光位移传感器通过强磁吸附座吸附在炮尾检查座上。

进一步地，所述强磁吸附座有两种，一种是顶面与底面相互平行的平台型，另一种是三棱柱型；三棱柱型强磁吸附座上的三角形端面中包括一个90°的顶角和两个45°的边角，当该强磁吸附座的一个直角边端面吸附在炮尾检查座的顶面时，其斜边的端面朝向火炮的正前方。

进一步地，所述高速摄像头为黑白高速相机，在其上带有照明光源。

本发明的目的还可这样实现：

一种高低角测量方法，包括以下步骤：

S1、设置一套本发明高低角测量系统；如果火炮身管的高低角在0°～45°的范围内变化，则选用平台型的强磁吸附座吸附激光位移传感器；如果火炮身管的高低角在45°以上的范围内变化，则选用三棱柱型的强磁吸附座吸附激光位移传感器。

S2、调整云台，使激光位移传感器发射的激光光斑能够落在刻度尺的刻度线上，再调整高速摄像头的拍摄角度，使激光光斑处于高速摄像头的视野范围内，并使得分划镜上的分划线交点与激光光斑对正；然后设定高速摄像头拍摄图片的大小和拍照速率。

S3、将火炮的身管调整至水平态，激光位移传感器发射定位激光，该激光光斑位于刻度尺的A点，高速摄像头拍摄此刻激光光斑所处刻度尺位置的图像，并将图像信息传送到测试计算机中。