项目3： 激光引导自动炮瞄系统

徐崇润（PB13000666）¹      孙元（PB13001032）²      陈潇涵（PB13000689）¹

¹少年班学院2013级      ²数学科学学院2013级

指导老师：刘利刚

项目简介：

本次作业我们通过灰度梯度加上圆度检测的方法来摄像机视野中的圆形激光光斑，并实现双目摄像机的三维坐标测量算法获得激光光斑的三维坐标。我们使用玩具手枪、舵机、云台搭建了具有两个自由度的炮台装置。在得到激光光斑的坐标后，我们根据子弹的运动方程求解出炮台所需的水平偏转角和仰角，再通过Arduino单片机驱动舵机旋转到指定角度。最终通过第三个舵机的旋转带动与扳机相连的细线扣动扳机进行发射。炮台操作中，我们只需要帮主炮台进行上膛动作，使用激光笔指定炮台位置和目标位置，剩下的工作全部由炮台自动完成，即激光引导自动炮瞄系统。

项目视频：

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项目分工：

• 徐崇润：核心算法实现，代码调试，视频剪辑

• 孙元：主控程序实现，代码调试，视频拍摄

• 陈潇涵：机械结构设计，代码调试，报告撰写

感想与不足：

三周的时间，我们较为出色地完成了我们开始预期的成果。虽然在项目进展中，我们也曾开玩笑道：“每一次project都是一次不断妥协的过程。”没错，我们从一开始想做的能自动行驶、带避障功能的移动炮台，到固定的全自动化炮台，再到现在的需要手动上膛的炮台，我们确实一直在妥协。但我们仍然实现了我们想实现的最主要功能，我们仍为我们的作品感到骄傲。We’re makers！

但仍需承认，我们的作品有太多的不足：

• 标定太不稳定，有时需要很多次标定才能获得一次好的结果。

• 受环境光的影响太大，以至于实验过程中我们始终必须在弱光环境下才能较为精准地瞄准射击。

• 机械结构太粗糙，机械上的精度就已经相当大了，更不用说识别光斑和坐标获取的精度了。

致谢：

• 参考文献：A Flexible New Technique for Camera Calibration，张正友

• OPENCV，MATLAB开源库，Arduino开源硬件

• 感谢刘利刚老师为项目提供了经费以及各种支持！

• 感谢董智超、李威助教以及王康学长的帮助与支持！

• 感谢工程学院为我们提供了3D打印的机会！

• 感谢创客空间为我们的项目提供的帮助与支持！