本發(fā)明涉及光電吊艙測試，尤其涉及一種基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光電吊艙是一種高度集成的光電偵察設(shè)備，它可以搭載在飛機、直升機、無人機等空中平臺上，利用高清成像設(shè)備，對地面目標(biāo)進行遠距離、大范圍的觀測，而光電吊艙的穩(wěn)定精度會影響光電吊艙的成像效果，因此，對光電吊艙進行穩(wěn)定精度測試具有重要意義。

2、目前對光電吊艙進行穩(wěn)定精度測試主要是通過頻譜分析儀對光電吊艙內(nèi)慣性傳感器進行檢測實現(xiàn)的，該方法雖然能夠完成光電吊艙的穩(wěn)定精度測試，但是無法直觀地反映圖像抖動情況，使得測試結(jié)果的泛用性較低，且由于光電吊艙內(nèi)精密光學(xué)元件較多，此方法會受到光學(xué)元件干擾，導(dǎo)致測試結(jié)果準(zhǔn)確率較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試方法及系統(tǒng)，其主要目的在于提高光電吊艙穩(wěn)定精度測試的準(zhǔn)確性及泛用性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試方法，包括：

3、接收精度測試指令，基于精度測試指令啟動預(yù)構(gòu)建的待測光電吊艙，其中，所述待測光電吊艙內(nèi)置于精度測試平臺，所述精度測試平臺還包括：測試靶板及運動載具，且所述待測光電吊艙安置于運動載具中，所述運動載具可在六個方向上進行移動；

4、在預(yù)設(shè)的有效測試時長內(nèi)，利用待測光電吊艙對所述測試靶板進行拍攝，得到測試靶板圖像集，其中，待測光電吊艙的光軸與測試靶板的中心處于同一平面，且在測試時長內(nèi)運行載具將在六個方向上進行振動；

5、在所述測試靶板圖像集中依次提取測試靶板圖像，將所述測試靶板圖像轉(zhuǎn)化為灰度靶板圖像，其中，測試靶板圖像的背景為白色，且在測試靶板圖像中央具有圓形黑斑；

6、對所述灰度靶板圖像進行矩形切割，得到切割靶板圖像，基于切割靶板圖像確定測試中心坐標(biāo)，其中，切割靶板圖像包含完整的圓形黑斑；

7、根據(jù)測試中心坐標(biāo)，對所述待測光電吊艙進行偏移量計算，得到光軸偏移角；

8、對待測光電吊艙進行方位偏移分析，得到方位偏移角組，其中，所述方位偏移角組包括：額外橫軸偏移角及額外縱軸偏移角；

9、匯總所述光軸偏移角及方位偏移角組，得到穩(wěn)定效能信息集，其中，所述穩(wěn)定效能信息集包括：光軸偏移角集及方位偏移角組集；

10、根據(jù)穩(wěn)定效能信息集，對所述待測光電吊艙進行穩(wěn)定精度分析，得到穩(wěn)定精度測試表，完成基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試。

11、可選地，所述利用待測光電吊艙對所述測試靶板進行拍攝，得到測試靶板圖像集，包括：

12、記錄當(dāng)前的測試開始時刻，基于所述測試開始時刻啟動運動載具；

13、利用所述待測光電吊艙對測試靶板進行拍攝，得到振動拍攝圖像，判斷所述振動拍攝圖像是否為有效振動圖像；

14、若所述振動拍攝圖像不為有效振動圖像，則返回所述記錄當(dāng)前的測試開始時刻的步驟；

15、若所述振動拍攝圖像為有效振動圖像，則識別所述運動載具在測試開始時刻的振動方向及振動幅值，將所述振動方向及振動幅值對有效振動圖像進行標(biāo)識，得到測試靶板圖像；

16、記錄當(dāng)前的測試結(jié)束時刻，基于測試開始時刻及測試結(jié)束時刻計算當(dāng)前測試時長，根據(jù)當(dāng)前測試時長及預(yù)設(shè)的歷史累積時長，計算當(dāng)前累積時長，其中，所述當(dāng)前測試時長及當(dāng)前累積時長分別表示為：

17、；

18、其中，表示當(dāng)前測試時長，表示測試結(jié)束時刻，表示測試開始時刻，表示當(dāng)前累積時長，表示歷史累積時長；

19、利用當(dāng)前累積時長對所述歷史累積時長進行更新，并返回所述記錄當(dāng)前的測試開始時刻的步驟，直到當(dāng)前累積時長不小于所述有效測試時長；

20、匯總所述測試靶板圖像，得到測試靶板圖像集。

21、可選地，所述將所述測試靶板圖像轉(zhuǎn)化為灰度靶板圖像，包括：

22、對所述測試靶板圖像進行噪聲濾波，得到去噪靶板圖像，其中，所述進行噪聲濾波的方法為高斯濾波法；

23、在去噪靶板圖像中依次提取去噪像素點，識別去噪像素點的rgb像素值，設(shè)定rgb系數(shù)，其中，所述rgb系數(shù)包括：r系數(shù)、g系數(shù)及b系數(shù)，所述rgb像素值表示為：

24、；

25、其中，表示rgb像素值，表示紅色像素值，表示綠色像素值，表示藍色像素值；

26、基于所述rgb系數(shù)對所述rgb像素值進行灰度轉(zhuǎn)化，得到灰度像素值，其中，所述灰度像素值表示為：

27、；

28、其中，表示灰度像素值，表示?r系數(shù)，表示g系數(shù)，表示b系數(shù)；

29、利用所述灰度像素值對所述去噪像素點進行更新，得到灰度像素點，匯總所述灰度像素點，得到灰度像素點集，利用所述灰度像素點集對去噪靶板圖像進行更新，得到灰度靶板圖像。

30、可選地，所述對所述灰度靶板圖像進行矩形切割，得到切割靶板圖像，包括：

31、識別所述切割靶板圖像的左下頂點、長邊及短邊，將左下頂點、長邊及短邊分別記為坐標(biāo)原點、坐標(biāo)橫軸及坐標(biāo)縱軸，根據(jù)所述坐標(biāo)原點、坐標(biāo)橫軸及坐標(biāo)縱軸，對切割靶板圖像進行坐標(biāo)系添加，得到坐標(biāo)靶板圖像；

32、在所述坐標(biāo)靶板圖像中依次提取坐標(biāo)軸點，其中，所述坐標(biāo)軸點為在坐標(biāo)橫軸及坐標(biāo)縱軸上的像素點，其中，坐標(biāo)軸點包括：坐標(biāo)橫軸點及坐標(biāo)縱軸點；

33、在坐標(biāo)靶板圖像中識別所述坐標(biāo)軸點的共軛軸點組，其中，所述共軛軸點與坐標(biāo)軸點具有相同的非零坐標(biāo)值；

34、分別識別所述坐標(biāo)軸點的主軸灰度值及共軛軸點組的共軛灰度值組，基于所述主軸灰度值及共軛灰度值組，計算單軸灰度總值，其中，所述單軸灰度總值表示為：

35、；

36、其中，表示單軸灰度總值，表示主軸灰度值，表示共軛灰度值組中共軛灰度值的個數(shù)，表示第i共軛灰度值；

37、提取所述坐標(biāo)軸點的非零坐標(biāo)值，將所述非零坐標(biāo)值及單軸灰度總值進行鍵值配對，得到單軸灰度組，其中，非零坐標(biāo)值包括：非零橫軸坐標(biāo)值及非零縱軸坐標(biāo)值；

38、匯總所述單軸灰度組，得到橫軸單軸灰度組集及縱軸單軸灰度組集，分別基于橫軸單軸灰度組集及縱軸單軸灰度組集，繪制橫軸灰度曲線及縱軸灰度曲線；

39、分別識別所述橫軸灰度曲線的極值橫軸曲點及縱軸灰度曲線的極值縱軸曲點，其中，所述極值橫軸曲點包括：最大橫軸曲點及最小橫軸曲點，所述極值縱軸曲點包括：最大縱軸曲點及最小縱軸曲點；

40、基于最大橫軸曲點、最小橫軸曲點、最大縱軸曲點及最小縱軸曲點，獲取切割像素點組，其中，所述切割像素點組包含四個像素點，且所述四個像素點的坐標(biāo)分別表示為：

41、；

42、其中，表示最小橫軸曲點的橫坐標(biāo)，表示最小縱軸曲點的橫坐標(biāo)，表示最大橫軸曲點的橫坐標(biāo)，表示最大縱軸曲點的橫坐標(biāo)；

43、根據(jù)所述切割像素點組，在所述坐標(biāo)靶板圖像進行矩形切割，得到切割靶板圖像。

44、可選地，所述基于切割靶板圖像確定測試中心坐標(biāo)，包括：

45、對所述切割靶板圖像進行邊緣檢測，得到黑斑輪廓圖，其中，所述進行邊緣檢測的方法為sobel算法；

46、在所述黑斑輪廓圖像識別目標(biāo)黑斑輪廓，提取所述目標(biāo)黑斑輪廓的黑斑像素點集，其中，黑斑像素點集中黑斑像素點表示目標(biāo)黑斑輪廓；

47、獲取所述黑斑像素點集的黑斑坐標(biāo)點集，在所述黑斑坐標(biāo)點集中依次提取黑斑坐標(biāo)點，在黑斑坐標(biāo)點集中識別所述黑斑坐標(biāo)點的近鄰坐標(biāo)點組，其中，近鄰坐標(biāo)點組中包含兩個近鄰坐標(biāo)點，且近鄰坐標(biāo)點與黑斑坐標(biāo)點在黑斑輪廓圖中相連；

48、分別獲取所述黑斑坐標(biāo)點的黑斑灰度值及近鄰坐標(biāo)點組的近鄰灰度值組；

49、根據(jù)所述黑斑灰度值及近鄰灰度值組，計算黑斑置信值，判斷所述黑斑置信值是否小于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)置信值；

50、若所述黑斑置信值不小于標(biāo)準(zhǔn)置信值，則對所述黑斑灰度值進行中值平滑處理，得到平滑灰度值，其中，所述平滑灰度值表示為：

51、；

52、其中，表示平滑灰度值；

53、利用所述平滑灰度值對黑斑灰度值進行更新，并返回所述根據(jù)所述黑斑灰度值及近鄰灰度值組，計算黑斑置信值的步驟；

54、若所述黑斑置信值小于標(biāo)準(zhǔn)置信值，則將所述黑斑坐標(biāo)點記為目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點；

55、匯總所述目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點，得到目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點集，識別目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點集的目標(biāo)橫坐標(biāo)值集及目標(biāo)縱坐標(biāo)值集；

56、根據(jù)所述目標(biāo)橫坐標(biāo)值集及目標(biāo)縱坐標(biāo)值集，確定測試橫坐標(biāo)值及測試縱坐標(biāo)值，其中，測試橫坐標(biāo)值及測試縱坐標(biāo)值分別表示為：

57、；

58、其中，表示測試橫坐標(biāo)值，表示目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點集中目標(biāo)黑斑坐標(biāo)點的個數(shù)，表示第目標(biāo)橫坐標(biāo)值，表示測試縱坐標(biāo)值，表示第目標(biāo)縱坐標(biāo)值；

59、基于所述測試橫坐標(biāo)值及測試縱坐標(biāo)值，確定測試中心坐標(biāo)。

60、可選地，所述根據(jù)所述黑斑灰度值及近鄰灰度值組，計算黑斑置信值，包括：

61、根據(jù)黑斑灰度值及近鄰灰度值組，利用如下公式計算黑斑灰度值：

62、；

63、其中，表示黑斑置信值，表示黑斑灰度值，表示第j近鄰灰度值。

64、可選地，所述根據(jù)測試中心坐標(biāo)，對所述待測光電吊艙進行偏移量計算，得到光軸偏移角，包括：

65、查詢所述測試靶板的標(biāo)準(zhǔn)靶板圖像，其中，標(biāo)準(zhǔn)靶板圖像具有圓形黑斑的圓點標(biāo)識；

66、基于切割靶板圖像，對標(biāo)準(zhǔn)靶板圖像進行同尺寸同位置切割，得到對照靶板圖像，識別所述對照靶板圖像的標(biāo)準(zhǔn)圓點坐標(biāo)；

67、獲取所述測試靶板圖像中圓形黑斑的黑斑直徑及切割靶板圖像的像素直徑，測量所述測試靶板與待測光電吊艙的測試距離；

68、根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)圓點坐標(biāo)及測試中心坐標(biāo)，計算坐標(biāo)偏移量，基于坐標(biāo)偏移量、像素直徑、黑斑直徑及測試距離，計算光軸偏移角，其中，坐標(biāo)偏移量及光軸偏移角分別表示為：

69、；

70、；

71、其中，表示坐標(biāo)偏移量，表示標(biāo)準(zhǔn)圓點坐標(biāo)的橫坐標(biāo)，表示標(biāo)準(zhǔn)圓點坐標(biāo)的縱坐標(biāo)，表示光軸偏移角，表示黑斑直徑，表示像素直徑，表示測量距離。

72、可選地，所述對待測光電吊艙進行方位偏移分析，得到方位偏移角組，包括：

73、查詢所述待測光電吊艙的拍攝焦距，獲取所述坐標(biāo)偏移量對應(yīng)的偏移測試時長，在所述切割靶板圖像中確定橫軸像素點數(shù)及縱軸像素點數(shù)；

74、根據(jù)所述拍攝焦距、坐標(biāo)偏移量、偏移測試時長、橫軸像素點數(shù)及縱軸像素點數(shù)，計算軸向偏移角，其中，所述軸向偏移角包括：橫軸偏移角及縱軸偏移角，所述橫軸偏移角及縱軸偏移角分別表示為：

75、；

76、；

77、其中，表示橫軸偏移角，表示橫軸像素點數(shù)，表示偏移測試時長，表示拍攝焦距，表示圓周率，表示縱軸偏移角，表示縱軸像素點數(shù)；

78、利用如下公式計算穩(wěn)定偏移角：

79、；

80、其中，表示穩(wěn)定偏移角，表示反正切函數(shù)；

81、根據(jù)所述穩(wěn)定偏移角、橫軸偏移角及縱軸偏移角，計算額外橫軸偏移角及額外縱軸偏移角，其中，額外橫軸偏移角為穩(wěn)定偏移角與橫軸偏移角的差值，額外縱軸偏移角為穩(wěn)定偏移角與縱軸偏移角的差值；

82、將額外橫軸偏移角及額外縱軸偏移角進行配對，得到方位偏移角組。

83、可選地，所述根據(jù)穩(wěn)定效能信息集，對所述待測光電吊艙進行穩(wěn)定精度分析，得到穩(wěn)定精度測試表，包括：

84、在所述光軸偏移角集中依次提取光軸偏移角，在方位偏移角組集中識別所述光軸偏移角對應(yīng)的同族方位偏移角組，其中，同族方位偏移角組與光軸偏移角為對同一測試靶板圖像進行分析而得到，且所述同族方位偏移角組包括：同族橫軸偏移角及同族縱軸偏移角；

85、設(shè)定光軸權(quán)重系數(shù)及方位權(quán)重系數(shù)，根據(jù)所述光軸權(quán)重系數(shù)、方位權(quán)重系數(shù)、光軸偏移角及同族方位偏移角組，利用如下公式計算穩(wěn)定精度因子：

86、；

87、其中，表示穩(wěn)定精度因子，表示光軸權(quán)重系數(shù)，表示方位權(quán)重系數(shù)，表示最大值函數(shù)，表示同族橫軸偏移角，表示同族縱軸偏移角；

88、將所述穩(wěn)定精度因子及同族方位偏移角組進行配對，得到穩(wěn)定精度信息組；

89、查詢所述光軸偏移角對應(yīng)的同族測試靶板圖像，在同族測試靶板圖像中識別同族振動方向及同族振動幅值，將同族振動方向及同族振動幅值進行配對，得到測試振動信息組；

90、分別匯總所述測試振動信息組及穩(wěn)定精度信息組，得到測試振動信息組集及穩(wěn)定精度信息組集；

91、基于所述測試振動信息組集及穩(wěn)定精度信息組集，繪制穩(wěn)定精度測試表，其中，穩(wěn)定精度測試表的行表示測試振動信息組集、列表示穩(wěn)定精度信息組集。

92、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試系統(tǒng)，包括：

93、測試指令接收模塊，用于接收精度測試指令，基于精度測試指令啟動預(yù)構(gòu)建的待測光電吊艙，其中，所述待測光電吊艙內(nèi)置于精度測試平臺，所述精度測試平臺還包括：測試靶板及運動載具，且所述待測光電吊艙安置于運動載具中，所述運動載具可在六個方向上進行移動；

94、測試圖像拍攝模塊，用于在預(yù)設(shè)的有效測試時長內(nèi)，利用待測光電吊艙對所述測試靶板進行拍攝，得到測試靶板圖像集，其中，待測光電吊艙的光軸與測試靶板的中心處于同一平面，且在測試時長內(nèi)運行載具將在六個方向上進行振動，在所述測試靶板圖像集中依次提取測試靶板圖像，將所述測試靶板圖像轉(zhuǎn)化為灰度靶板圖像，其中，測試靶板圖像的背景為白色，且在測試靶板圖像中央具有圓形黑斑；

95、穩(wěn)定效能分析模塊，用于對所述灰度靶板圖像進行矩形切割，得到切割靶板圖像，基于切割靶板圖像確定測試中心坐標(biāo)，其中，切割靶板圖像包含完整的圓形黑斑，根據(jù)測試中心坐標(biāo)，對所述待測光電吊艙進行偏移量計算，得到光軸偏移角，對待測光電吊艙進行方位偏移分析，得到方位偏移角組，其中，所述方位偏移角組包括：額外橫軸偏移角及額外縱軸偏移角；

96、測試表格構(gòu)建模塊，用于匯總所述光軸偏移角及方位偏移角組，得到穩(wěn)定效能信息集，其中，所述穩(wěn)定效能信息集包括：光軸偏移角集及方位偏移角組集，根據(jù)穩(wěn)定效能信息集，對所述待測光電吊艙進行穩(wěn)定精度分析，得到穩(wěn)定精度測試表。

97、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

98、存儲器，存儲至少一個指令；及

99、處理器，執(zhí)行所述存儲器中存儲的指令以實現(xiàn)上述所述的基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試方法。

100、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上述所述的基于穩(wěn)定效能分析的光電吊艙穩(wěn)定精度測試方法。

101、本發(fā)明為解決背景技術(shù)所述問題，首先接收精度測試指令，并基于精度測試指令啟動預(yù)構(gòu)建的待測光電吊艙，通過精度測試指令，可以確保每次測試的一致性和可重復(fù)性，接著在有效測試時長內(nèi)，利用待測光電吊艙對測試靶板進行拍攝，得到測試靶板圖像集，通過在有效測試時長內(nèi)對測試靶板進行拍攝，可以模擬實際使用環(huán)境中的成像條件，評估光電吊艙在動態(tài)條件下的成像穩(wěn)定性，提高了后續(xù)穩(wěn)定精度分析的準(zhǔn)確性及泛用性，然后在測試靶板圖像集中依次提取測試靶板圖像，將測試靶板圖像轉(zhuǎn)化為灰度靶板圖像，這一步通過灰度圖像處理，可以減少圖像數(shù)據(jù)的處理復(fù)雜度，同時保留關(guān)鍵的圖像特征信息，便于后續(xù)的圖像分析和處理，進一步的，對灰度靶板圖像進行矩形切割，得到切割靶板圖像，基于切割靶板圖像確定測試中心坐標(biāo)，通過矩形切割，可以得到包含完整圓形黑斑的切割靶板圖像，有助于精確地定位和分析圖像中的特定區(qū)域，為后續(xù)的圖像分析提供準(zhǔn)確的參考點，提高了穩(wěn)定精度分析的同時也降低了圖像處理的復(fù)雜度，根據(jù)測試中心坐標(biāo)，對待測光電吊艙進行偏移量計算，得到光軸偏移角，這一步精確地測量出光電吊艙的視軸穩(wěn)定性，通過計算光軸偏移角，可以評估光電吊艙在實際使用中的精確度和可靠性，同時，對待測光電吊艙進行方位偏移分析，得到方位偏移角組，方位偏移角組的獲取有助于在重心調(diào)整方面評估光電吊艙的穩(wěn)定性能，為光軸偏移角增加了更多的判定條件，提高了穩(wěn)定精度測試的準(zhǔn)確性，最后匯總光軸偏移角及方位偏移角組，得到穩(wěn)定效能信息集，并根據(jù)穩(wěn)定效能信息集，對待測光電吊艙進行穩(wěn)定精度分析，得到穩(wěn)定精度測試表，穩(wěn)定精度測試表的構(gòu)建使得相關(guān)人員可以在各個振動條件下評估待測光電吊艙的穩(wěn)定精度，這提高了精度測試的泛用性。因此，本發(fā)明可提高光電吊艙穩(wěn)定精度測試的準(zhǔn)確性及泛用性。