專利名稱：火球方向探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及火球探測領(lǐng)域，特別是涉及一種火球方向探測系統(tǒng)。
技術(shù)背景 監(jiān)測爆炸時間，火球心投影點位置，為估算瞬時毀傷情況、預測地面和空氣放射性沾染情況，為謀劃襲擊后果處置建議提供依據(jù)。傳統(tǒng)的火球方向探測通常采用方向盤、機電測角儀。這些型號的測角裝置均須人員進行操作，在火球發(fā)生時刻進行瞄準、讀數(shù)、報告，這實際上是降低了整個觀察配系的作戰(zhàn)效能，人員生存的安全性較差、自動化程度較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種火球方向探測系統(tǒng)，具有較快反應(yīng)速度，無需人值守，測角精度高，結(jié)構(gòu)簡單，人員安全性高。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種火球方向探測系統(tǒng)，包括廣角魚眼鏡頭、攝像機、智能分析裝置，所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機上，所述攝像機與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接。在本實用新型一個較佳實施例中，所述攝像機為電荷耦合CCD攝像機。在本實用新型一個較佳實施例中，所述智能分析裝置為計算機。在本實用新型一個較佳實施例中，所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0° 210°。在本實用新型一個較佳實施例中，所述攝像機的有效像素大于等于1600萬。本實用新型的有益效果是本實用新型火球方向探測系統(tǒng)完全取代人工瞄準探測，利用攝像機接收火球視頻信號，用智能分析裝置自動對數(shù)字圖像進行處理、識別，實現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角，反應(yīng)速度快，無需人值守，測角精度高，結(jié)構(gòu)簡單，人員安全性高。

圖I是本實用新型火球方向探測系統(tǒng)一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中各部件的標記如下1、廣角魚眼鏡頭，2、攝像機，3、智能分析裝置，4、傳輸線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I，本實用新型實施例包括一種火球方向探測系統(tǒng)，包括廣角魚眼鏡頭I、攝像機2、智能分析裝置3，所述廣角魚眼鏡頭I裝配于所述攝像機2上，所述攝像機2與智能分析裝置3之間通過傳輸線4信號連接，所述廣角魚眼鏡頭I的視角范圍為O。 210°，所述攝像機2的有效像素大于等于1600萬，所述智能分析裝置3的探測數(shù)據(jù)包括方位角數(shù)據(jù)、高低角數(shù)據(jù)。所述智能分析裝置3為計算機。用計算機的軟件對從攝像機2中傳輸來的數(shù)字圖像進行處理，進行火球識別。所述攝像機2接收火球的視頻信號，并通過所述傳輸線4將視頻信號傳輸至智能分析裝置3，智能分析裝置3將火球中心投影至二維坐標系中，探測火球的方位角數(shù)據(jù)與高低角數(shù)據(jù)。所述攝像機2為電荷耦合CXD攝像機?；鹎虻膱D像經(jīng)過鏡頭聚焦至CXD芯片上，CCD根據(jù)光的強弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出至計算機?；鹎虻妮椛涔鈴娮兓幸欢ㄒ?guī)律，據(jù)此，可以判斷核爆的當量和方式，光學系統(tǒng)必 須將輻射光強變化的特征，無失真地傳遞給光電探測器件，在核爆之后空間形成的火球位 置和變化特征，通過水平放置的接收視場210°的廣角魚眼鏡頭I將空間的圖像傳遞到有效像素4096 X 4096的1600萬CXD攝像機，用計算機軟件自動對數(shù)字圖像進行處理，對這樣的核爆圖像，光學系統(tǒng)不用瞄準的主要要求是大的接收視場，在210°廣角前提下實現(xiàn)低失真及足夠的圖像分辨率，以及能經(jīng)受強的光輻射，在空間的方位，對火球進行識別，根據(jù)火球中心點投影在CCD像素位置所對應(yīng)二維坐標系坐標點，判別方位角、高低角。所述方位角數(shù)據(jù)的探測范圍為0° 360°，高低角探測范圍為-10° +30°的火球方向，探測精度為±7. 2'。所述方位角數(shù)據(jù)為360°，高低角數(shù)據(jù)為-10° +30°，分辨率為±7.2'，所以在有效接收視場內(nèi)像素周長應(yīng)大于3000。在高低角為+30°，方位角為360°圓周上的像素為2X (2048X0.6) X3. 14=7717，在高低角為-10°，方位角為360°圓周上的像素為2X(2048X3. 14)=12861,遠遠大于3000，所以在方位角上滿足測角角度分辨率。在有效接收視場內(nèi)像素高低角為40°對應(yīng)像素應(yīng)大于333，實際高低角像素分辨率為2048X0. 4=819，遠遠大于333，所以在高低角上滿足測角角度分辨率。所以有效像素4096X4096的1600萬CXD攝像機滿足測角需要。在有效接收視場內(nèi)像素高低角為40°對應(yīng)像素應(yīng)大于333，實際高低角像素分辨率為2048X0. 4=819，遠遠大于333，所以在高低角上滿足測角角度分辨率。所以有效像素4096X4096的1600萬CXD攝像機滿足測角需要。計算機在圖像的處理過程中，由于受到光源的影響，圖像中不可避免地存在大量的噪聲，因此，首先需要對采集的數(shù)字圖像進行濾波去噪處理。對于核爆火球的識別檢測來說，邊緣檢測算法在很大程度上影響識別和檢測的效果與精度。圖像分割是將經(jīng)過邊緣檢測的數(shù)字圖像，進行圖像分割(二值化)。在對圖像進行噪聲濾除、邊緣檢測和圖像分割等操作，最后可以根據(jù)圖像邊緣像素求出圖像的中心，再根據(jù)圖像的中心像素坐標求出角度?？梢愿鶕?jù)圖像的形狀區(qū)分閃電及其它非圓形閃光圖像，可以使用圖像比較法區(qū)分靜止圖像與動態(tài)圖像，以此減少如太陽、月亮等光信號的干擾。本實用新型火球方向探測系統(tǒng)完全取代人工瞄準探測，利用攝像機2接收火球的視頻信號，用智能分析裝置3自動對數(shù)字圖像進行處理、識別，實現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角，反應(yīng)速度快，無需人值守，測角精度高，結(jié)構(gòu)簡單，人員安全性高。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。 ·
權(quán)利要求1.一種火球方向探測系統(tǒng)，其特征在于，包括廣角魚眼鏡頭、攝像機、智能分析裝置，所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機上，所述攝像機與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機為電荷耦合CCD攝像機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng)，其特征在于，所述智能分析裝置為計算機。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng)，其特征在于，所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0° 210°。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火球方向探測系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機的有效像素大于等于1600萬。
專利摘要本實用新型公開了一種火球方向探測系統(tǒng)，包括廣角魚眼鏡頭、攝像機、智能分析裝置，所述廣角魚眼鏡頭裝配于所述攝像機上，所述攝像機與智能分析裝置之間通過傳輸線信號連接，所述廣角魚眼鏡頭的視角范圍為0°～210°，所述攝像機的有效像素大于等于1600萬，所述智能分析裝置的探測數(shù)據(jù)包括方位角數(shù)據(jù)、高低角數(shù)據(jù)。通過上述方式，本實用新型能夠完全取代人工瞄準探測，利用攝像機接收火球的視頻信號，用智能分析裝置自動對數(shù)字圖像進行處理、識別，實現(xiàn)自動探測火球方位角、高低角，反應(yīng)速度快，無需人值守，測角精度高，結(jié)構(gòu)簡單，人員安全性高。
文檔編號G01C1/00GK202599401SQ201220217510
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者法俊衍, 儲錦方, 馮金寶, 徐躍生, 趙峰, 談吉兆, 陳安林 申請人:常州第二電子儀器有限公司