枪口晃动位移测量系统

射击训练时，运动员端枪的稳定程度直接影响最终的射击成绩，端枪是否稳定最直接的表现是瞄准时枪口是否发生了较大晃动，晃动越大则表明运动员端枪不稳，反之晃动越小这表明端枪稳定。此外，运动员射击时枪口晃动的方向也和最终弹孔偏离靶心的位置存在直接关联。因此，亟需研发一套可以实时监测枪口晃动的测量系统，精确监测运动员在射击训练时枪口的晃动方向和位移量，为教练员指导运动员修正端枪姿态、位置提供精确的数据支撑，助力射击训练智能化、精细化、精准化。进一步，通过对运动员射击过程中枪口晃动位移量的大数据分析，寻找共性问题，也可以指导设计和生产部门优化枪支设计与生产工作。

枪口晃动测量系统示意图

本系统拟采用机器视觉技术实现，整个系统由高速工业相机、补光灯、反光球、图像处理工作站4部分组成。系统的基本原理是通过在枪口下方加装一个轻质的反光球，采用高速工业相机实时采集反光球图像，图像传至图像处理工作站，部署在工作站上的解算软件对图像进行实时分析处理，自动提取反光球的圆心像素坐标，当枪口发生晃动时，圆心坐标则会同步发生变化，结合相机参数，则可以精确获得圆心的在竖直方向（Y方向）和水平方向（X方向）变化情况及位移量。通过对监测数据的统计学分析，可以精确量化运动员端枪稳定度，结合数据回放，教练员可以对远动员的端枪姿态进行精细纠正。

系统可输出XY方向的晃动量平均值hx、hy及标准方差δx、δy；

系统位移测量精度0.05mm;测量频率50hz;

系统可输出枪口晃动过程XY方向的空间变化轨迹图；

系统可输出枪口晃动过程XY方向的时间变化曲线图；

系统可输出射手举枪持续时间tu、瞄准持续时间ta；

系统可输出射手瞄准过程的晃动频率f；