火炮身管檢測窺膛錄像裝置的制作方法

本發明涉及一種火炮檢測裝置，具體地說是一種火炮身管檢測窺膛錄像裝置。

背景技術：

火炮是陸軍主戰裝備，身管是火炮的核心部件。火炮射擊時，身管不僅要受到高溫高壓火藥燃燒氣體的沖擊和化學作用，還要承受高速運動彈丸的摩擦作用，由此產生的疵病多達十幾種。如果不能及時準確地對火炮身管的疵病做出判斷和處理，可能會導致炮彈卡滯或膛炸等現象的發生，給火炮的安全使用造成重大影響。為了保證火炮的射擊安全和射擊精度，需要定期對火炮身管內膛的狀態進行檢查，以判斷火炮身管的質量等級。

現有火炮身管窺膛檢測裝置一般是用一個攝像頭伸入火炮的身管中進行身管內膛的窺膛檢測。在對整個身管內膛進行評判的過程中，既需要旋轉攝像頭來保證周視拍攝，還需要對身管全膛進行掃描；而且，這種檢測方式只能獲得攝像頭對某一特定位置處的拍攝圖片。如果對身管全膛進行拍攝，則整個檢測過程不僅操作繁瑣，工作量繁重，而且還容易出現漏檢。因此，這種檢測方式制約了火炮身管的檢測速度和檢測質量，已經不能適應現代化快速戰場搶修的工作模式。

技術實現要素：

本發明的目的就是提供一種火炮身管檢測窺膛錄像裝置，以解決現有窺膛攝像頭視場小和窺膛效率低的問題，實現高效快速的火炮身管內膛檢測。

本發明是這樣實現的：一種火炮身管檢測窺膛錄像裝置，包括：

彈性傘狀定心支撐機構，與四路CCD攝像頭裝置相接，用于支撐在火炮身管中，為四路CCD攝像頭裝置提供穿越身管軸心線的軸向移動定心支撐；

四路CCD攝像頭裝置，與所述彈性傘狀定心支撐機構相接，用于對身管內膛提供環繞軸心線的360°全覆蓋拍攝；

推桿，與所述彈性傘狀定心支撐機構相接，用于推動彈性傘狀定心支撐機構和四路CCD攝像頭裝置在火炮身管中移動；

錄像儀，與所述四路CCD攝像頭裝置電連接，用于對拍攝的身管內膛狀態進行實時錄像和在需要時的錄像回放；以及

計算機，分別與所述四路CCD攝像頭裝置和所述錄像儀電連接，用于控制四路CCD攝像頭裝置的拍攝和錄像儀的錄像，并對拍攝的內膛狀態圖像信息和錄制的內膛狀態錄像信息進行保存，對疵病類型進行識別與分析。

所述四路CCD攝像頭裝置包括支架、四個安裝座和四個CCD攝像頭；所述支架為單軸曲柄結構，在其架體上設有延伸到支架軸向四至的四個平直段，四個所述平直段在支架的端面位置上正好位于一個正方形的四個頂角位置處，在每個所述平直段上設有朝向支架中心線的所述安裝座，在每個所述安裝座上安裝有所述CCD攝像頭，每個CCD攝像頭的拍攝面是以支架中心線為橫向對稱線；在支架前端設有朝向前方的前接頭，在支架后端設有朝向后方的后接頭，所述前接頭與所述后接頭均位于支架中心線上。

所述彈性傘狀定心支撐機構包括軸桿、卡接在所述軸桿上并可繞軸桿轉動的定位板、環布于所述定位板的一面且其端部鉸接在定位板邊沿的若干傘骨以及套接在所述軸桿上用以將傘骨撐開的彈性支撐機構。

所述彈性支撐機構包括套接在所述軸桿上的滑套、套接在軸桿上的彈簧以及固定連接在所述軸桿上的限位擋塊；所述彈簧位于所述滑套與所述限位擋塊之間，在所述滑套上制有若干支撐臂，一個支撐臂與一個所述傘骨滑動連接。

在所述傘骨上開有條孔，在所述條孔的內沿上制有卡槽，在所述支撐臂上制有可卡入卡槽中的凸塊。

所述錄像儀與所述計算機安裝在一個箱體內，計算機的顯示屏設置在所述箱體的上蓋內側。

所述火炮身管窺膛錄像裝置由四路CCD攝像頭裝置、彈性傘狀定心支撐機構、錄像儀、計算機、連接線及附件組成。所述四路CCD攝像頭裝置安裝于兩個彈性傘狀定心支撐機構的中部，將所述四路CCD攝像頭定位于身管中心而且可以增加穩定性。所述錄像儀與所述計算機制作成一體集裝箱式，集裝箱箱體左側是錄像儀和計算機主機安裝處，右側是附件（包括無線鍵盤、無線鼠標、無線發射器、連接線、電源線和修理工具）放置處，將計算機屏幕固定于集裝箱上蓋內部。

在火炮身管中，前端有炮口制退器，后端有藥室，兩者的軸向長度遠大于四路CCD攝像頭軸向長度，可以保證身管內重要部位完全被拍攝下來；所述四路CCD攝像頭可以360°無遺漏拍攝，將攝像頭進行一次縱深拉動，身管內膛狀態會記錄下來并保存在計算機中，既可以實時觀測身管內膛情況和對某一特定位置拍攝圖片，也可以將錄像保存于計算機中，為以后火炮再修提供依據，可以無失真的回放上次修理前的身管狀態，為預測下次身管修理時間提供參考。通過對拍攝的圖片進行圖像處理后，可以進行疵病類型識別和疵病分析，提供火炮修理意見及建議。

本發明采用一體集裝箱式設計，方便攜帶，組裝操作簡單，采用四路攝像頭拍攝，能夠實現360°無遺漏拍攝，經過一次縱深拉動將身管內膛狀態全部實時錄像并保存于計算機中，方便以后再修時先前狀態無失真回放，為預測身管內膛狀態提供依據。

附圖說明

圖1是本發明結構示意框圖。

圖2是四路CCD攝像頭裝置的結構示意圖。

圖3是圖2所示四路CCD攝像頭裝置的側視圖。

圖4是彈性傘狀定心支撐機構的結構示意圖。

圖中：1、四路CCD攝像頭裝置，2、彈性傘狀定心支撐機構，3、支架，4、CCD攝像頭，5、安裝座，6、前接頭，7、后接頭，8、箱體，9、信號線插接頭，21、錐形插頭，22、定位板，23、傘骨，24、滑套，25、彈簧，26、限位擋塊，27、軸桿，28、錐形插孔，29、支撐臂，231、條孔，31、平直段，32、斜撐臂，33、軸頭。

具體實施方式

如圖1所示，本發明火炮身管檢測窺膛錄像裝置包括四路CCD攝像頭裝置1、彈性傘狀定心支撐機構2、推桿（未圖示）、錄像儀和計算機等部分。四路CCD攝像頭裝置1可以安裝在兩個彈性傘狀定心支撐機構2之間，也可以是兩個彈性傘狀定心支撐機構2前后相接后，再將四路CCD攝像頭裝置1安裝在前端的那個彈性傘狀定心支撐機構2上，推桿連接在彈性傘狀定心支撐機構2的后端。本窺膛錄像裝置在插入火炮身管后，即可由推桿推動前移，并由彈性傘狀定心支撐機構2進行定心支撐，由四路CCD攝像頭裝置1進行窺膛檢測。

錄像儀與計算機安裝在箱體8內，計算機的顯示屏設置在箱體8的上蓋內側面，便于開蓋觀看。在箱體面板上可設置錄像儀指示燈、探頭深度顯示屏、LCD數顯屏按鈕、485擴展口、電源開關、電源線插口、位移傳感器插口、信號線接口和USB接口等，以便于觀察和操作。錄像儀與四路CCD攝像頭裝置1電連接，用于對拍攝的身管內膛狀態進行實時錄像和在需要時的錄像回放。計算機分別與四路CCD攝像頭裝置1和錄像儀電連接，用于控制四路CCD攝像頭裝置的拍攝和錄像儀的錄像，并對拍攝的內膛狀態圖像信息和錄制的內膛狀態錄像信息進行保存，對疵病類型進行識別與分析。

如圖4所示，所述彈性傘狀定心支撐機構包括軸桿27、定位板22、傘骨23和彈性支撐機構等部分。軸桿27的前端為錐形插頭21，軸桿27的后端為錐形插孔28，用以與四路CCD攝像頭裝置1和推桿進行插接式連接。定位板22卡接在軸桿27上并可繞軸桿轉動；十二個傘骨23環布于定位板22的一面，每根傘骨的端部鉸接在定位板22的邊沿上；彈性支撐機構套接在軸桿27上，用以將傘骨撐開。所述彈性支撐機構包括滑套24、彈簧25和限位擋塊26。滑套24和彈簧25分別套接在軸桿27上，限位擋塊26通過緊固件固定連接在軸桿27上，彈簧25位于滑套24和限位擋塊26之間。通過調整限位擋塊26的位置，可以調整彈簧25的彈力大小，從而調整對傘骨23的支撐力度，以保證彈性傘狀定心支撐機構2的穩定支撐。在滑套24上制有十二根支撐臂29，每個支撐臂29與一個傘骨23滑動連接。支撐臂29與傘骨23可采用以下方式連接：在傘骨23上開有條孔231，在條孔231的內沿上制有卡槽，在支撐臂29上制有可卡入卡槽中的凸塊。推動滑套24，支撐臂29將傘骨23撐開，支撐臂29上的凸塊卡入傘骨23的條孔的卡槽中，使傘骨23保持撐開狀態。傘骨23被撐起后，兩根相鄰的傘骨23正好撐架于四膛線火炮身管中的兩根膛線之間的一條溝槽中，在軸桿27被推動前移的過程中，傘骨23可以隨著膛線的螺旋變化而逐步轉動，但軸桿27保持不動，由此實現對軸桿27的穩定的定心支撐，對連接在軸桿端部的四路CCD攝像頭裝置1也就起到了很好的穿越身管軸心線的軸向移動定心支撐作用。

如圖2、圖3所示，四路CCD攝像頭裝置1包括支架3、四個安裝座5和四個CCD攝像頭4。支架3為空心的單軸曲柄結構（圖2），在支架3的架體上設有延伸到支架軸向四至的四個平直段31，四個平直段31與支架3的中心線均保持平行狀態，并且四個平直段31在支架3的端面位置上正好位于一個正方形的四個頂角位置處（圖3）。每個平直段31分別通過兩端的軸頭33與斜撐臂32相接，并由斜撐臂撐出。在每個平直段31上設有朝向支架中心線的安裝座5，在每個安裝座5上安裝一個CCD攝像頭4，每個CCD攝像頭4的拍攝面是以支架中心線為橫向對稱線。這樣就可使四個CCD攝像頭4在軸向上保持圓心角為90°的依次間隔布置，同時，每個CCD攝像頭4的視場角大于100°，這樣，四個CCD攝像頭4的拍攝方位即可覆蓋火炮身管內膛環繞軸心線360°的全覆蓋。在支架3的前端設置有朝向前方的前接頭6，在支架3的后端設置有朝向后方的后接頭7，前接頭6與后接頭7均位于支架中心線上。前接頭6類似軸桿27上的錐形插頭21，后接頭7類似軸桿27上的錐形插孔28，以實現與彈性傘狀定心支撐機構2的插接式連接。當然，前接頭6、后接頭7以及軸桿27的前、后端也可以使用常規結構的聯軸器，以進行相互間的軸向連接。

在支架3上安裝有信號線插接頭9（可選用七針航空插頭），以使四路CCD攝像頭裝置1與錄像儀和計算機之間的信號線、電源線通過支架3的中空腔體中穿過，避免外露纏繞。

本發明火炮身管窺膛錄像裝置能夠實現實時錄像和圖片信息保存，在火炮身管中，前端有炮口制退器，后端有藥室，兩者的軸向長度遠大于四路CCD攝像頭裝置1的軸向長度，因而可以保證身管內的重要部位完全被拍攝下來，實現無遺漏窺膛檢測。

四路CCD攝像頭裝置1可以360°無遺漏拍攝。將四路CCD攝像頭裝置1進行一次縱深拉動，身管內膛狀態會記錄下來并保存到計算機的硬盤中，既可以實時觀測身管內膛情況和對某一特定位置拍攝圖片，也可以將錄像資料保存到計算機硬盤中，為以后火炮再修提供依據，并可無失真地回放上次修理前的身管狀態，為預測下次身管修理時間提供參考。利用計算機對拍攝的圖片進行圖像處理，可以進行疵病類型識別和疵病分析，提供火炮身管的修理意見及建議。

計算機的主機與錄像儀可通過一根網線通訊，通過設置IP地址，使錄像儀與計算機處于同一網段，即可實現信息傳輸。接通電源后，打開電源開關，然后打開網頁，輸入錄像儀的IP地址，登錄用戶后，即可工作。在計算機中既可以觀察火炮身管內膛狀態，也可以實時錄像并保存到計算機硬盤中，為以后再修時提供依據；同時也可以拍攝身管內膛狀態圖片，通過計算機進行疵病類型識別與分析，提供維修意見及建議。