基于立体视觉的数字图像相关方法在爆破抛掷作用研究中的应用

发布时间：2025-04-27 00:17

　　 爆破抛掷物能否按照设计运动直接决定着爆破工程的成败。为进一步研究爆破抛掷作用过程,量化研究抛掷物运动状态,采用数字图像相关和立体视觉原理,建立爆破抛掷物运动观测系统。应用该系统观测混凝土模型爆破试验过程,通过数字图像相关匹配算法进行抛掷物的跟踪;通过立体视觉技术计算抛掷物3维运动轨迹坐标,进而得到其运动速度。结果表明,抛掷物的运动过程可分为整体加速运动和分散减速运动两个阶段。第1阶段:在爆生气体推动下,抛掷物以一整体做加速运动,此阶段持续时间9 ms,在6.5 ms时抛掷物脱离爆破漏斗,最大速度可达16.63～19.65 m/s。第2阶段:抛掷物逐渐破裂,分散成块,处于不同区域、不同形状的碎块运动状态均不同。表面碎块的速度最大,可达26.24 m/s,是潜在的爆破飞石,其只受到重力和空气阻力作用,做减速运动;中下部碎块在残余气体推动下,同样做减速运动,但减速缓慢,速度为9～16 m/s;薄片状碎块在飞行中不断翻转,消耗自身动能,其中速度最小的仅为5～6 m/s。整体运动阶段简单,而分散运动过程较复杂,除爆破参数、介质自身性质外,抛掷物碎块的形状、所处位置也会影响其运动状态,抛掷物表面碎...

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【文章目录】：
1 爆破抛掷物观测系统
    1.1 高速双目图像采集设备
    1.2 基于数字图像相关的抛掷物跟踪算法
    1.3 基于立体视觉的世界坐标解算方法
2 混凝土模型爆破试验
    2.1 混凝土模型
    2.2 爆破器材与爆破参数
    2.3 双目标定和起爆
3 试验结果
    3.1 爆破漏斗结果
    3.2 爆破抛掷物运动状态分析
        3.2.1 整体运动阶段
        3.2.2 分散运动阶段
4 讨论
5 结论



本文编号：4041588