Simulation research on instantaneous position measurement of explosion point of general industrial camera

Abstract

为解决当前已有炸点空间位置探测系统存在的结构复杂、成本昂贵的问题，进行了基于通用工业相机的炸点瞬时位置测量的模拟研究，设计了LED瞬态闪光单元，通过光电传感器探测LED产生的光信号并转换为电信号。经过信号处理，根据信号的幅值控制2台普通工业相机同时曝光进行抓拍，然后对采集的图像进行数字图像处理，获取2幅图像中爆炸光斑中心的位置坐标，再结合2个相机之间的相对位置关系，最终解算出炸点的空间位置坐标。实验结果表明：在距离测量系统24 m、32 m、48 m处，最大误差绝对值在水平<inline-formula><tex-math id="M1">\begin{document}$X$\end{document}</tex-math><alternatives><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M1.jpg"/><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M1.png"/></alternatives></inline-formula>方向为127 mm，在竖直<inline-formula><tex-math id="M2">\begin{document}$Y$\end{document}</tex-math><alternatives><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M2.jpg"/><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M2.png"/></alternatives></inline-formula>方向为68 mm，在深度<inline-formula><tex-math id="M3">\begin{document}$Z$\end{document}</tex-math><alternatives><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M3.jpg"/><graphic xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="9675_M3.png"/></alternatives></inline-formula>方向为279 mm。系统具有响应速度快、精度高、成本低等优点，满足系统探测要求。