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本文将双目视觉测量技术引入装甲防护领域,研制开发了一套靶板变形测量系统,对金属靶板损伤区域形状进行了高精度三维测量。首先从课题需求出发,分硬件软件两部分对靶板变形测试系统进行设计;然后分章介绍靶板变形测试系统的关键软件功能及其实现;最后验证靶板变形测试系统测量精度,取弹道实验中受损伤的金属靶板进行三维测量,分析测量结果并得出结论。本文主要完成的工作和创新点有:(1)使用基于移动平面的摄像机标定方法标定摄像机,建立考虑镜头畸变的非线性成像模型,求解畸变系数以提高摄像机标定精度,确定了三维空间物点到二维图像平面像素点之间映射关系,为后续的图像分析提供了基础。(2)密集图像匹配的准确性直接决定测量精度。最小二乘影像匹配方法是一种高精度、亚像素的图像匹配算法,但存在收敛速度慢、计算时间长的缺点。本文首先对归一化互相关匹配进行了改进,然后用改进了的归一化互相关匹配为最小二乘影像匹配提供初值,较好的解决了最小二乘影像匹配存在的问题。(3)利用摄像机标定参数和密集图像匹配结果,交汇计算物点的世界坐标,使用Open GL技术实时动态显示输出靶板损伤形状的三维图形,分析提取靶板损伤形状的凸起高度、凸起面积,将三维图形转化为客观物理量,扩大了系统的适用范围。(4)验证靶板变形测试系统的测量精度,对靶板损伤形状进行测量,分析测量结果,得出结论支撑金属靶板抗弹机理研究。