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火炮作为重要的战略武器,在现代战争中发挥着无法替代的作用。对火炮而言,身管是其相当关键的部件,而身管内膛质量又是影响火炮射击精度、初速、射速和寿命等主要技战术指标的关键因素,同时也关系到整个火炮武器系统在使用过程中的安全可靠性。因此,对火炮身管内膛进行定期检测显得十分必要。而传统的火炮身管检测主要是通过光学窥膛仪用人眼来判断,只有定性的观察,没有定量的测量,检测劳动强度较大,且效率低下。目前,研发新型火炮身管内膛检测系统是该领域的研究热点。本文利用光学成像知识、计算机技术、步进电机理论、机械设计知识和图像处理技术,开发设计了一套用于火炮身管内膛烧蚀测量的系统,它能够实时的获取身管内膛的高清全景图像,并最终拼接还原成矩形图像,供有经验的火炮维修人员进行判别,且能够计算出相应疵病的面积等参数。首先在查阅了大量相关文献资料的基础上,对国内外各种火炮窥膛测试技术和火炮身管疵病种类有了比较全面和深入的了解,并对所测身管进行实地考察,完成了系统总体方案的设计；其次完成了光学成像系统和机电系统的设计与实现,包括成像方案的选取、照明系统的设计、步进电机及其驱动器的选型、支撑结构以及传动结构的设计；最后针对测量系统的固有误差,运用改进算法对采集的图像进行畸变校正,校正后的误差达到了亚像素级,为后续的图像还原和拼接提供支撑。通过该测量系统的研究,不仅能降低火炮身管内膛烧蚀测量的难度,也极大的提高了火炮维修人员的工作效率。利用该系统能够较为全面的获取身管内膛的有效图像信息,以便于准确的判别身管内壁的损伤情况,并确定损伤位置、面积和损伤级别,为提高火炮的修理质量和效率、保证火炮的射击精度和安全性提供了有效的依据。