专利名称：火球方向探测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及火球探测领域，特别是涉及ー种火球方向探測系统。
背景技术：
监测爆炸时间，火球心投影点位置，为估算瞬时毁伤情况、预测地面和空气放射性沾染情況，为谋划袭击后果处置建议 提供依据。传统的火球方向探測通常采用方向盘、 机电测角仪。这些型号的测角装置均须人员进行操作，在火球发生时刻进行瞄准、读数、报告，这实际上是降低了整个观察配系的作战效能，人员生存的安全性较差、自动化程度较差。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种火球方向探测系统，具有较快反应速度，无人值守，测角精度高，结构简单，人员安全性高。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种火球方向探測系统，包括超广角鱼眼镜头、摄像机、智能分析装置，所述超广角鱼眼镜头装配于所述摄像机上，所述摄像机与智能分析装置之间通过传输线信号连接，所述超广角鱼眼镜头的视角范围为0° 210°，所述摄像机的有效像素大于等于1600万，所述智能分析装置的探测数据包括方位角数据、高低角数据；所述摄像机接收火球的视频信号，并通过所述传输线将视频信号传输至智能分析装置，智能分析装置将火球中心投影至ニ维坐标系中，探測火球的方位角数据与高低角数据。在本发明ー个较佳实施例中，所述摄像机为电荷耦合CXD摄像机。在本发明ー个较佳实施例中，所述方位角数据为0° 360 °，高低角数据为-10。 +30。的火球方向，探測精度为±7. 2'。在本发明一个较佳实施例中，所述智能分析装置为计算机。本发明的有益效果是本发明火球方向探测系统完全取代人エ瞄准探測，利用摄像机接收火球视频信号，用智能分析装置自动对数字图像进行处理、识别，实现自动探测火球方位角、高低角，反应速度快，无需人值守，测角精度高，结构简单，人员安全性高。
图I是本发明火球方向探测系统一较佳实施例的结构示意附图中各部件的标记如下1、超广角鱼眼镜头，2、摄像机，3、智能分析装置，4、传输线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。请參阅图I，本发明实施例包括一种火球方向探测系统，包括超广角鱼眼镜头I、摄像机2、智能分析装置3，所述超广角鱼眼镜头I装配于所述摄像机2上，所述摄像机2与智能分析装置3之间通过传输线4信号连接，所述超广角鱼眼镜头I的视角范围为O。 210°，所述摄像机2的有效像素大于等于1600万，所述智能分析装置3的探测数据包括方位角数据、高低角数据。所述智能分析装置3为计算机。用计算机的软件对从摄像机2中传输来的数字图像进行处理，进行火球识别。所述摄像机2接收火球的视频信号，并通过所述传输线4将视频信号传输至智能分析装置3，智能分析装置3将火球中心投影至ニ维坐标系中，探測火球的方位角数据与高 低角数据。所述摄像机2为电荷耦合CXD摄像机。火球的图像经过镜头聚焦至CXD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出至计算机。火球的辐射光强变化有一定规律，据此，可以判断核爆的当量和方式，光学系统必须将辐射光强变化的特征，无失真地传递给光电探测器件，在核爆之后空间形成的火球位置和变化特征，通过水平放置的接收视场210°的超广角鱼眼镜头I将空间的图像传递到有效像素4096X4096的1600万C⑶摄像机，用计算机软件自动对数字图像进行处理，对这样的核爆图像，光学系统不用瞄准的主要要求是大的接收视场，在210°超广角前提下实现低失真及足够的图像分辨率，以及能经受强的光辐射，在空间的方位，对火球进行识别，根据火球中心点投影在CCD像素位置所对应ニ维坐标系坐标点，判别方位角、高低角。所述方位角数据的探測范围为0° 360°，高低角探測范围为-10° +30°的火球方向，探測精度为±7. 2'。所述方位角数据为360°，高低角数据为-10° +30°，分辨率为±7.2'，所以在有效接收视场内像素周长应大于3000。在高低角为+30°，方位角为360°圆周上的像素为2X (2048X0.6) X3. 14=7717，在高低角为-10°，方位角为360°圆周上的像素为2X(2048X3. 14)=12861,远远大于3000，所以在方位角上满足测角角度分辨率。在有效接收视场内像素高低角为40°对应像素应大于333，实际高低角像素分辨率为2048X0. 4=819，远远大于333，所以在高低角上满足测角角度分辨率。所以有效像素4096X4096的1600万CXD摄像机满足测角需要。计算机在图像的处理过程中，由于受到光源的影响，图像中不可避免地存在大量的噪声，因此，首先需要对采集的数字图像进行滤波去噪处理。对于核爆火球的识别检测来说，边缘检测算法在很大程度上影响识别和检测的效果与精度。图像分割是将经过边缘检测的数字图像，进行图像分割(ニ值化)。在对图像进行噪声滤除、边缘检测和图像分割等操作，最后可以根据图像边缘像素求出图像的中心，再根据图像的中心像素坐标求出角度。可以根据图像的形状区分闪电及其它非圆形闪光图像，可以使用图像比较法区分静止图像与动态图像，以此減少如太阳、月亮等光信号的干扰。本发明火球方向探测系统完全取代人エ瞄准探測，利用摄像机2接收火球的视频信号，用智能分析装置3自动对数字图像进行处理、识别，实现自动探測火球方位角、高低角，反应速度快，无需人值守，测角精度高，结构简单，人员安全性高。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用 在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种火球方向探测系统，其特征在于，包括超广角鱼眼镜头、摄像机、智能分析装置，所述超广角鱼眼镜头装配于所述摄像机上，所述摄像机与智能分析装置之间通过传输线信号连接，所述超广角鱼眼镜头的视角范围为O。 210°，所述摄像机的有效像素大于等于1600万，所述智能分析装置的探测数据包括方位角数据、高低角数据；所述摄像机接收火球的视频信号，并通过所述传输线将视频信号传输至智能分析装置，智能分析装置将火球中心投影至二维坐标系中，探测火球的方位角数据与高低角数据。
2.根据权利要求I所述的火球方向探测系统，其特征在于，所述摄像机为电荷耦合CCD摄像机。
3.根据权利要求I所述的火球方向探测系统，其特征在于，所述方位角数据的探测范围为O。 360。，高低角数据的探测范围为-10° +30。，探测精度为±7.2'。
4.根据权利要求I所述的火球方向探测系统，其特征在于，所述智能分析装置为计算机。
全文摘要
本发明公开了一种火球方向探测系统，包括超广角鱼眼镜头、摄像机、智能分析装置，所述超广角鱼眼镜头装配于所述摄像机上，所述摄像机与智能分析装置之间通过传输线信号连接，所述超广角鱼眼镜头的视角范围为0°~210°，所述摄像机的有效像素大于等于1600万，所述智能分析装置的探测数据包括方位角数据、高低角数据。通过上述方式，本发明能够完全取代人工瞄准探测，利用摄像机接收火球的视频信号，用智能分析装置自动对数字图像进行处理、识别，实现自动探测火球方位角、高低角，反应速度快，无需人值守，测角精度高，结构简单，人员安全性高。
文档编号G01C1/00GK102679944SQ20121014985
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者储锦方, 冯金宝, 徐跃生, 法俊衍, 谈吉兆, 赵峰, 陈安林 申请人:常州第二电子仪器有限公司