买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：南京理工大学;中国人民解放军63863部队

摘要：本发明公开了一种弹丸爆破破片时空分布建立方法及系统，属于弹丸爆破技术领域。包括步骤S1：搭建相机图像采集平台，通过架设多台高速摄像机，按照设定的位置、方向，通过校准和标定后，对爆破过程进行图像采集；步骤S2：对爆破过程进行实时拍摄获得图像数据，对破片进行跟踪定位并构建破片集合对象；步骤S3，对破片集合对象的位置进行跟踪，采用多帧跟踪结合预测跟踪的方式对破片集合对象的轨迹初步确定；步骤S4，通过轨迹去除和重链，减少虚假轨迹，得到破片集合对象轨迹；步骤S5，对结果进行模拟比对分析。本发明解决了现有技术中准确建立破片时空分布的问题，为相关课题提供了研究基础。

主权项：1.一种弹丸爆破破片时空分布建立方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：搭建相机图像采集平台，通过架设多台高速摄像机，按照设定的位置、方向，通过校准和标定后，对爆破过程进行图像采集；步骤S2：在完成相机图像采集平台中各高速摄像机的校准和标定后，对爆破过程进行实时拍摄获得图像数据，基于图像数据，对破片进行跟踪定位并构建破片集合对象；步骤S3：对破片集合对象的位置进行跟踪，并采用多帧跟踪结合预测跟踪的方式对破片集合对象进行轨迹的初步确定，包括：步骤S31：初始化破片集合对象轨迹，选取任一破片集合对象为主集合对象，定义在其周围的给定区域内，获取所有其他破片集合对象，表示为，其中，为被跟踪的主集合对象在第一帧图像的空间半径范围内的其他集合对象，是空间对象集合的数学表达符号；观察第一帧图像中的主集合对象在下一帧图像中的潜在位置，并在3-D时空半径内投影出所有的潜在位置点，表示为，其中t+1表示下一帧，而潜在位置点的速度矢量由计算得出；步骤S32：采用时间分辨跟踪算法收集步骤S31连续多帧破片集合对象的几个最近位置，并拟合三个多项式函数，用于预测下一帧中的破片集合对象的认定位置和认定速度；如果在该认定位置的预设半径内发现破片对象，则记录该位置，并将连续多帧结果中的多个认定位置连接成为认定轨迹；用于创建多项式函数的参数根据粒子速度梯度进行选择，通过最小二乘拟合得到，具体为 （9） （10）其中，、、为x,y,z方向上的常数项系数；、、为一次项常数系数；、、二次项常数系数；通过设置潜在位置半径搜索破片集合对象在接下来的m个时间步长的帧j中找到潜在的位置，结合空间中纵向方向即z轴方向累加的误差，进一步优化拟合方式为： （11）其中，和分别表示对应破片集合对象的空间坐标；步骤S4：通过轨迹去除和轨迹重链，减少虚假轨迹，得到破片集合对象轨迹，包括：步骤S41：检测破片集合对象的加速度值，对于加速度值超过阈值的破片集合对象位置，中断认定轨迹的该位置点，并且去除这些位置点链接的轨迹段；步骤S42：在轨迹去除后，将断点轨迹进行重新链接，将保存下来的集合位置点，在引入速度半径的情况下根据时间分辨跟踪算法进行拟合： 12其中，和分别表示对应破片集合对象的空间坐标；和分别表示对应破片集合对象的速度矢量在xyz轴上的分量；步骤S5：最后对结果进行模拟比对分析；通过MATLAB模拟设置爆破弹丸和对应的高速摄像机参数，将模拟的破片时空结果和实际实验建立的结果相比较，验证准确度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 中国人民解放军63863部队 一种弹丸爆破破片时空分布建立方法及系统