Способ выбора изображений для идентификации оружия по следу бойка



Способ выбора изображений для идентификации оружия по следу бойка
Способ выбора изображений для идентификации оружия по следу бойка

Владельцы патента RU 2595181:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" (RU)

Изобретение относится к области идентификации огнестрельного оружия по следам бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы путем обработки цифровых изображений следов бойков и последующего их анализа. Исследуемую гильзу сканируют с получением исходного цифрового изображения исследуемого следа бойка в градациях серого. Сглаживают локальные перепады градаций. Сглаженное исходное цифровое изображение следа бойка преобразуют в бинарное черно-белое изображение, в котором фон имеет один цвет, а индивидуальный признак другой. Измеряют дескрипторы индивидуального признака, не зависящие от ориентации изображения, в качестве которых используют площадь S, периметр Р, максимальный Imax и минимальный Imin моменты инерции. Выбирают схожие изображения следа бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы из базы изображений следов. Из отобранных из базы изображений следов проводят выборку изображений следов с наиболее близкими значениями дескрипторов S, Р, Imax, Imin. Представляют контур индивидуального признака исследуемого следа и следов, отобранных из базы изображений следов, в виде N стандартных комплекснозначных векторов. Находят модуль нормированного скалярного произведения контура исследуемого следа с контурами выбранных из базы следов. Для идентификации оружия выбирают из базы изображения следов с наибольшим значением максимума модуля нормированного скалярного произведения контуров. Повышается эффективность формирования приоритетного списка изображений по степени их схожести с исследуемым следом за счет исключения влияния ориентации изображений на результат сравнения, а также ускоряется выбор изображений по степени их схожести с исследуемым за счет упрощения вычислительных операций. 1 з.п. ф-лы, 7 ил., 9 табл.

 

Изобретение относится к идентификации огнестрельного оружия по следам бойка путем обработки цифровых изображений следов бойков и последующего их анализа.

Известен способ выбора цифровых изображений следов от бойков (Jie Zhou, Fanglin Chen, Jinwei Gu, A Novel Algorithm for Detecting Singular Points from Fingerprint Images, Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on Vol.31, No. 7, July 2009 pp. 1239 - 1250.; Крестинин И.А., Середин О.С. Метод особых точек в задачах поиска лиц на графических изображениях //Известия ТулГУ. Технические науки. 2008. №3., 265 c.), основанный на распознавании изображений по особым точкам, путем выделения особых точек по одному из правил (точки перегибов, максимальные градиенты, линии и углы и т.д.). Такое выделение осуществляют с помощью различных детекторов, например упрощенного детектора Харриса-Лапласса, детектора Собела и т.п. Далее производят сопоставление особых точек на исследуемом и тестовом изображениях путем нахождения функции взаимной корреляции (ФВК) или вычисление различных оценок.

К недостаткам этого способа можно отнести то, что не все дескрипторы оказываются инвариантными к повороту, изменению масштаба, освещенности изображения. Дополнительные трудности создает вариативность изображений следа бойка, полученных от одного и того же экземпляра оружия. В результате при работе по большим массивам цифровых изображений невозможно корректно сформировать приоритетный список по степени совпадения исследуемых изображений для проведения идентификации оружия.

Известен способ выбора цифровых изображений следов от бойков путем нахождения функции корреляции, основанный на определении максимума или минимума ФВК двух изображений путем перемещения одного относительного другого как по осям оХ и oY, так и вращением одного относительного другого (Theodore, V. Vorburger, James, H. Yen, B., Bachrach, Thomas, B. Renegar, Li Ma, Hyug-Gyo Rhee, Xiaoyu, A. Zheng, Jun-Feng, Song; Charles, D. Foreman, Surface topography analysis for a feasibility assessment of a National Ballistics Imaging Database, NIST Interagency/Internal Report (NISTIR). 2007).

К недостаткам такого способа можно отнести необходимость проведения трудоемких вычислений, большое время для проведения поиска по большим массивам данных, низкую эффективность из-за наличия на поверхности капсюля различных микронеоднородностей, связанных с их производством. В результате метод не позволяет корректно формировать приоритетный список для проведения идентификации оружия.

Известен способ выбора цифровых изображений следов от бойков, основанный на вычислении коэффициента близости (Fabiano Riva, Christophe Champod, Automatic comparison and Evaluation of Impressions Left by a Firearm on Fired Cartridge Cases//J Forensic Sci, Vol.59, No 3, 2014, pp. 637-647). В данном способе разработаны три численных критерия оценки схожести изображений на основании: Евклидова среднего расстояния между совмещенными изображениями; функции кросс-корреляции между совпадающими областями изображения; среднего угла между векторами нормали к поверхностям сравниваемых изображений. На их основе вводится коэффициент близости, который оценивает отношение вероятности того, что цифровые изображения бойков получены от одного и того же экземпляра оружия, к вероятности, что изображения получены для разных экземпляров оружия. Для его вычисления оценивают «совместное» распределение, которое строится на основе изображений от одного и того же известного следа бойка и «раздельное» распределение, для которого используют известные изображения следов от заведомо различных бойков.

Недостатком этого способа является то, что для построения совместного и раздельного распределения (на основе которых и проводится оценка коэффициента подобия) необходимо оперировать большим числом статистических данных. Авторы тестировали данный метод по 60 изображениям следов одного бойка и по такому же числу изображений разных экземпляров оружия. Кроме этого на начальном этапе требуется выравнивание исследуемых изображений относительно друг друга. К недостаткам также следует отнести зависимость результатов расчетов от ориентации сравниваемых изображений. В конечном счете, данный метод не позволяет корректно сформировать приоритетный список для проведения идентификации оружия.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выбора цифровых изображений следов от бойков (Song J. Proposed “NIST Ballistics Identification System (NBIS)” Based on 3D Topographic Measurements on Correlation Cells //AFTE Journal, Volume 45 Number 2 - Spring 2013, pp. 184-194), основанный на получении цифрового изображения исследуемого следа бойка в градациях серого, сглаживании локальных перепадов яркости. Далее производят выбор схожих изображений следа из базы изображений следов, для этого формируют 3-мерные изображения исследуемого и тестового объекта, исключают из рассмотрения области, не пригодные к идентификации, разбивают изображения на корреляционные ячейки, находят ФВК для каждой ячейки. Идентификацию проводят, если совпадает не менее 6 ячеек подряд (на этих ячейках максимум функции взаимной корреляции больше заданного уровня) или не менее 3х ячеек в каждой из двух комбинаций (в сумме не менее 6).

Однако построение функции взаимной корреляции для 3-мерных изображений является достаточно трудоемкой задачей, а поиск по большой базе данных таких изображений требует большого времени. Результаты расчетов зависят от ориентации сравниваемых изображений, рекомендательный список, сформированный по степени совпадения изображений, допускает пропуски (непопадание в первую пятерку рекомендательного списка следов, имеющихся в тестовом массиве и оставленных тем же бойком, что и исследуемый след).

Технический результат заключается в повышении эффективности формирования приоритетного списка изображений по степени их схожести с исследуемым следом за счет исключения влияния ориентации изображений на результат сравнения, ускорении выбора изображений по степени их схожести с исследуемым за счет упрощения вычислительных операций.

Технический результат достигается путем выделения изображений следов бойков с индивидуальными признаками в виде пятен произвольной формы; измерения дескрипторов признаков, не зависящих от ориентации изображения, таких как площадь (S), периметр (P), максимальный и минимальный моменты инерции (Imax; Imin); проведения выборки изображений следов с наиболее близкими значениями дескрипторов S, P, Imax, Imin; представления контура индивидуального признака исследуемого следа в виде N стандартных комплекснозначных векторов, нахождения модуля нормированного скалярного произведения контура исследуемого следа с контурами выбранных следов; выбора изображения с наибольшим значением максимума модуля нормированного скалярного произведения контуров для идентификации оружия.

При необходимости осуществляют дополнительное измерение на бинарном изображении исследуемого следа бойка характеристики Эйлера; изменение уровня бинаризации изображения исследуемого следа бойка в сторону увеличения или уменьшения до тех пор, пока не изменится характеристика Эйлера; выбор изображений из базы изображений следов по новым значениям дескрипторов.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 представлен след бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы;

на фиг. 2 представлен след бойка с индивидуальным признаком в виде набора дуг и окружностей;

на фиг. 3 представлена система координат комплексных единичных векторов;

на фиг. 4 приведен пример описания границы объекта комплексными единичными векторами, граница объекта обозначена пунктиром;

на фиг. 5 представлено исходное тестовое изображение следа бойка, представленное в градациях серого, и его бинарное изображение, имеющее характеристику Эйлера χ=1 при уровне бинаризации Z=Z0;

на фиг. 6 представлено исходное исследуемое изображение следа бойка, представленное в градациях серого, и его бинарное изображение, имеющее характеристику Эйлера χ=2 при уровне бинаризации Z=Z0;

на фиг. 7 представлено изображение следа бойка, полученное в результате бинаризации методом Ниблэка исходного исследуемого изображения по уровню Z=Z0-0.08.

Способ реализован следующим образом.

Исследуемые гильзы сканируют с помощью баллистического сканера или другой цифровой техники с возможностью макросъемки следов бойков. Из множества цифровых изображений следов бойков, находящихся в электронной базе данных, выбирают изображения следов с индивидуальными признаками в виде пятен (областей) произвольной формы. Это позволяет исключить из последующего анализа изображения с индивидуальными признаками с явно другими морфологическими характеристиками. Например, нет смысла сравнивать между собой два следа, у одного из которых индивидуальные признаки в виде пятен произвольной формы (фиг. 1), а у второго в виде набора окружностей и дуг (фиг. 2).

Для уменьшения отрицательного влияния шероховатостей поверхности капсюля и следов механизмов его производства исходные изображения сглаживают путем применения медианного фильтра с маской не менее 7х7 ячеек. Затем, сглаженное изображение преобразуют в бинарное, где черный цвет является, например, фоном, а белый - признаком. Адаптивная бинаризация изображений проводится методом Ниблэка с маской не менее 25х25 ячеек. В итоге получается черно-белое изображение с четко выделенной границей индивидуальных признаков. Применение адаптивной бинаризации позволяет существенно уменьшить влияние неравномерности освещения следа бойка на выделение признаков. Формирование бинарных изображений позволяет однозначно и быстро определить такие дескрипторы (характеристики) признаков, как их площадь, периметр и др.

Далее измеряют следующие дескрипторы признаков: S (площадь); P (периметр); Imax (максимальный момент инерции); Imin (минимальный момент инерции). Каждому исследуемому объекту присваивают координаты в пространстве признаков, соответствующие значению его дескрипторов (S, P, Imax, Imin). Рассчитывают Евклидово расстояние от исследуемого объекта до каждого тестового по формуле (1) и далее из тестового массива выбирают наиболее близко расположенные объекты. Из этих объектов формируется приоритетный (рекомендательный) список по правилу: чем меньше расстояние dj, тем ближе к началу списка располагается тестовый объект (тем больше он схож по дескрипторам с исследуемым объектом). Сравнение изображений по дескрипторам, не зависящим от ориентации и представляющих собой численные значения, позволяет быстро и эффективно исключить из дальнейшего анализа изображения, которые сильно отличаются от исследуемого следа. Это позволит существенно сократить время последующего анализа изображений следов.

, (1)

где А и В - исследуемый и тестовый объекты соответственно; i - i-я компонента вектора признаков (один из дескрипторов: площадь, периметр, и т.д.); j - порядковый номер объекта из тестового массива.

Контуры признаков исследуемого следа и следов приоритетного списка описывают N единичными комплексными векторами, которые соединяют точки в соответствии с направлениями 8-связной системы (фиг. 3). Единичным векторам присваиваются координаты в виде комплексных чисел: i; 1+i; 1; 1-i; -i; -1-i; -1; -1+I (Фурман Я.А. и др. Введение в контурный анализ и его приложения к обработке изображений и сигналов//М. Физматлит. 2003. С. 25-32.). Максимальное значение модуля нормированного скалярного произведения |η| контуров Г и N, кодируемых таким образом (фиг. 4), инвариантно их повороту, положению на плоскости и масштабу. При этом модуль нормированного скалярного произведения (НСП) указывает на степень сходства контуров. Далее находят максимум модуля нормированного скалярного произведения |η| контуров признаков исследуемого и тестового следов бойка по формуле (2). Применение более 70 единичных комплексных векторов позволяет достаточно точно описать границы признаков, а значит, и определить степень их сходства по модулю НСП.

(2)

Окончательный приоритетный список формируют по правилу: чем больше значение максимума модуля НСП, тем выше в приоритетном списке располагается изображение тестового объекта, тем больше формы признаков (исследуемого и тестового следа) схожи друг с другом. Представление границ сравниваемых признаков в виде комплексных векторов позволяет легко и быстро в автоматическом режиме определить степень сходства формы признаков независимо от ориентации изображений путем применения простой операции - расчета модуля нормированного скалярного произведения.

В случае, если эксперт не находит в первых номерах приоритетного списка парных следов, то измеряют характеристику Эйлера бинарного изображения исследуемого следа бойка, затем изменяют уровень бинаризации изображения исследуемого следа в сторону увеличения или уменьшения с шагом 0.01 до тех пор, пока не изменится характеристика Эйлера (фиг. 5-7). После этого определяют новые значения дескрипторов признака исследуемого следа бойка. Далее по описанной выше методике по новым значениям дескрипторов и новой форме признака проводят сравнение исследуемого следа со следами тестового массива и формируют новый приоритетный список. Изменение уровня бинаризации до тех пор, пока не изменится характеристика Эйлера, позволяет учесть вероятную вариативность отображения на исследуемом изображении индивидуальных особенностей рельефа поверхности бойка и, как следствие этого, вариативность выделения признаков при бинаризации изображения.

Работоспособность данного способа была апробирована на тестовом массиве цифровых изображений следов бойков, включающем 210 объектов. По результатам анализа дескрипторов, не зависящих от ориентации изображений, был сформирован рекомендательный список изображений по степени близости дескрипторов. По первым 20 изображениям рекомендательного списка с близкими значениями дескрипторов был проведен поиск парных следов по максимуму модуля нормированного скалярного произведения и сформированы приоритетные списки. Результаты представлены в таблицах 1-9, которые сформированы из первых 15 номеров приоритетных списков. Следы имеют следующую нумерацию: первое число означает экземпляр оружия, число в скобках - порядковый номер гильзы, стреляной в данном экземпляре оружия. Видно, что во всех случаях парный след попал в первую тройку объектов приоритетного списка за исключением следа 9(1), для которого в базе данных отсутствует парный след.

Табл.1. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 1(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 1(1)
0 1(1) 1
1 1(2) 0.94
2 6(1) 0.82
3 5(2) 0.81
4 6(2) 0.80
5 5(1) 0.80
6 39(1) 0.79
7 39(2) 0.77
8 13(1) 0.74
9 4(1) 0.58
10 31(1) 0.56
11 47(1) 0.56
12 4(2) 0.55
13 21(2) 0.50
14 21(1) 0.45

Парный след 1(2) на первом месте приоритетного списка.

Табл.2. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 39(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 1(1)
0 39(1) 1
1 6(1) 0.82
2 39(2) 0.80
3 1(1) 0.79
4 1(2) 0.79
5 5(1) 0.79
6 5(2) 0.78
7 6(2) 0.77
8 13(1) 0.70
9 47(1) 0.57
10 4(1) 0.55
11 4(2) 0.54
12 31(1) 0.52
13 21(2) 0.42
14 1(1) 0.38

Парный след 39(2) на втором месте приоритетного списка.

Табл.3. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 5(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 5(1)
0 5(1) 1
1 6(1) 0.828
2 5(2) 0.823
3 1(2) 0.820
4 1(1) 0.80
5 6(2) 0.80
6 39(1) 0.79
7 39(2) 0.77
8 13(1) 0.74
9 4(2) 0.62
10 4(1) 0.58
11 47(1) 0.56
12 31(1) 0.55
13 21(2) 0.43
14 21(1) 0.42

Парный след 5(2) на втором месте приоритетного списка.

Табл.4. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 31(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 31(2)
0 31(2) 1
1 31(1) 0.81
2 21(1) 0.80
3 21(2) 0.77
4 4(1) 0.69
5 4(2) 0.60
6 47(1) 0.57
7 1(1) 0.53
8 6(2) 0.53
9 39(2) 0.50
10 1(2) 0.50
11 5(2) 0.45
12 39(1) 0.42
13 13(1) 0.42
14 5(1) 0.41

Парный след 31(1) на первом месте приоритетного списка.

Табл.5. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 6(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 6(1)
0 6(1) 1
1 5(2) 0.85
2 6(2) 0.84
3 5(1) 0.82
4 39(1) 0.82
5 1(1) 0.82
6 1(2) 0.80
7 39(2) 0.78
8 13(1) 0.68
9 4(1) 0.58
10 47(1) 0.57
11 4(2) 0.55
12 31(1) 0.52
13 21(2) 0.43
14 21(1) 0.42

Парный след 6(2) на втором месте приоритетного списка.

Табл.6 Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 13(2). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 13(2)
0 13(2) 1
1 13(1) 0.73
2 1(2) 0.66
3 5(2) 0.65
4 1(1) 0.65
5 39(1) 0.65
6 5(1) 0.64
7 6(2) 0.64
8 39(2) 0.63
9 6(1) 0.63
10 4(2) 0.59
11 4(1) 0.57
12 47(1) 0.55
13 21(2) 0.50
14 31(1) 0.47

Парный след 13(1) на первом месте приоритетного списка.

Табл.7. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 4(1). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 4(1)
0 4(1) 1
1 4(2) 0.72
2 47(1) 0.61
3 5(2) 0.59
4 5(1) 0.58
5 1(1) 0.58
6 1(2) 0.57
7 13(1) 0.56
8 39(1) 0.55
9 39(2) 0.53
10 31(1) 0.53
11 6(2) 0.53
12 6(1) 0.51
13 21(2) 0.51
14 21(1) 0.48

Парный след 4(2) на первом месте приоритетного списка.

Табл.8. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 47(2). Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 47(2)
0 47(2) 1
1 47(1) 0.73
2 31(1) 0.62
3 4(1) 0.59
4 6(2) 0.58
5 21(2) 0.58
6 21(1) 0.56
7 5(2) 0.53
8 4(2) 0.52
9 39(2) 0.52
10 6(1) 0.51
11 5(1) 0.50
12 39(1) 0.50
13 1(1) 0.50
14 13(1) 0.48

Парный след 47(1) на первом месте приоритетного списка.

Табл.9. Первые 15 номеров приоритетного списка для исследуемого следа 9(1), не имеющего в базе данных парного следа. Нулевой номер представлен для контроля корректности расчетов. N - порядковый номер изображения в приоритетном списке.

N Тест. след Мах НСП 9(1)
0 9(1) 1
1 21(2) 0.66
2 31(1) 0.56
3 21(1) 0.54
4 47(1) 0.44
5 4(1) 0.42
6 4(2) 0.35
7 6(2) 0.35
8 13(1) 0.32
9 1(2) 0.31
10 5(1) 0.28
11 1(1) 0.27
12 39(2) 0.27
13 6(1) 0.26
14 5(2) 0.25

Достаточно низкое значение максимумов модуля НСП контуров в табл.9 сигнализирует о возможном отсутствии в базе данных изображения парного следа бойка. Для исследуемого следа 9(1) в базе данных парный след отсутствует.

Достигнутый технический результат заключается в повышении эффективности формирования приоритетного списка изображений по степени их схожести с исследуемым следом за счет исключения влияния ориентации изображений на результат сравнения, ускорения выбора изображений по степени их схожести с исследуемым за счет упрощения вычислительных операций.

В тестовых испытаниях использовался компьютер со следующими характеристиками: 1 гигабайт оперативной памяти, 512 мегабайт видеопамяти, процессор Пентиум Е655, видеокарта GeForce 210. База данных включала 210 однотипных изображений следов бойков с признаками (индивидуальными особенностями рельефа) в виде пятен произвольной формы. Время поиска в автоматическом режиме по исследуемому следу по базе данных и формирования приоритетного списка в среднем не превышало 5 минут. Следует отметить, что программное обеспечение было реализовано в среде «Matlab 7.7.0», а при переходе на язык программирования типа «Си++» время поиска может сократиться еще в несколько раз.

Выводы

Тестовые испытания показали работоспособность предложенного способа, эффективность его применения для корректного выбора изображений по степени их схожести с исследуемым следом, а также малое время, необходимое для проведения в автоматическом режиме анализа изображений по всей базе данных.

1. Способ идентификации оружия по следу бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы, включающий сканирование исследуемой гильзы с получением исходного цифрового изображения исследуемого следа бойка в градациях серого, сглаживание локальных перепадов градаций и выбор схожих изображений следа бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы из базы изображений следов, отличающийся тем, что полученное сглаженное исходное цифровое изображение следа бойка преобразуют в бинарное черно-белое изображение, в котором фон имеет один цвет, а индивидуальный признак другой, измеряют дескрипторы индивидуального признака, не зависящие от ориентации изображения, в качестве которых используют площадь S, периметр Р, максимальный Imax и минимальный Imin моменты инерции, из отобранных из базы изображений следов проводят выборку изображений следов с наиболее близкими значениями дескрипторов S, Р, Imax, Imin, представляют контур индивидуального признака исследуемого следа и следов, отобранных из базы изображений следов, в виде N стандартных комплекснозначных векторов, находят модуль нормированного скалярного произведения контура исследуемого следа с контурами выбранных из базы следов, а для идентификации оружия выбирают из базы изображения следов с наибольшим значением максимума модуля нормированного скалярного произведения контуров.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно измеряют на бинарном изображении исследуемого следа бойка характеристику Эйлера, изменяют уровень бинаризации изображения исследуемого следа бойка в сторону увеличения или уменьшения до изменения характеристики Эйлера, а затем осуществляют выбор изображений из базы изображений следов по новым значениям дескрипторов.



 

Похожие патенты:

Способ определения характеристик фугасности боеприпаса включает генерацию воздушной ударной волны (ВУВ) посредством взрыва боеприпаса, фиксацию изменения геометрических характеристик объекта-свидетеля, подвергаемого воздействию ВУВ, и последующее определение по ним характеристик фугасности.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, к способам определения фугасного действия объектов испытаний. Способ включает размещение на поверхности измерительной площадки на измерительных лучах, в заданных направлениях и на заданных расстояниях от точки подрыва, датчиков давления, установку испытуемого боеприпаса в заданной точке с последующим подрывом или подрыв его в заданной точке в процессе перемещения с регистрацией характеристик проходящей ударной воздушной волны в измерительных точках.

Способ определения характеристик срабатывания детонирующего устройства относится к измерительной технике и может быть использован для определения характеристик срабатывания детонирующих устройств, обеспечивающих инициирование зарядов взрывчатого вещества (ВВ), в частности определения момента инициирования детонирующим устройством заряда ВВ относительно момента подачи задействующего импульса.

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано при определении дальности стрельбы неуправляемыми реактивными снарядами длительных сроков хранения.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования функционирования снарядов на ракетном треке. Способ включает установку снаряда на ракетную тележку под заданным углом к рельсовой направляющей, размещение мишени на заданном расстоянии от тележки под заданным углом встречи снаряда с поверхностью мишени, раскрутку снаряда вокруг его продольной оси до заданной угловой скорости, запуск ракетного двигателя, разгон снаряда до заданной скорости.

Группа изобретений относится к оборудованию для испытаний пиротехнических изделий (ПИ). Способ определения характеристик самопроизвольного срабатывания ПИ включает тепловое воздействие на корпус ПМ с заданным темпом нагрева до момента его самопроизвольного срабатывания и фиксацию температуры корпуса ПИ, при которой произошло самопроизвольное срабатывание.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения пространственных координат и энергетических характеристик взрыва боеприпасов.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения теплового действия объекта испытаний (ОИ). Способ определения теплового действия объекта испытания характеризуется тем, что на пункте управления испытаниями (ПУИ) устанавливают информационный датчик, имеющий геодезическую привязку к системе пространственных координат испытательной площадки (ИП), устанавливают на ОИ маяк, включают маяк ОИ и измерители температуры, имеющие приемо-передающую антенну, соединенные каждый с матрицей n датчиков температуры, расположенных в каждой ИТ, принимают информационным датчиком сигналы от маяка ОИ и измерителей температуры, обрабатывают поступившие сигналы, определяют пространственные координаты ОИ и измерителей температуры на ИП, сохраняют координаты ОИ и измерителей температуры в памяти ЭВМ, убирают маяк с ОИ, производят подрыв ОИ, измеряют максимальную температуру, изменение температуры во времени и тепловой импульс в каждой измерительной точке, профиль теплового поля в измерительной точке, обрабатывают результаты измерений и записывают параметры теплового поля в каждой измерительной точке в блок памяти ЭВМ, формируют в автоматизированном режиме документ испытания.

Изобретение относится к мишенным обстановкам и стендам щитового типа для определения характеристик осколочного поля, формируемого при взрыве боеприпаса с искусственным или естественным дроблением корпуса.

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов. Способ испытания боеприпасов на гидроудар заключается в том, что типовой отсек выполняют герметичным, оснащают его закрывающейся заливной горловиной и полностью заполняют жидкостью.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проектировании и отработке новых образцов боеприпасов. Способ включает механическое и/или климатическое воздействие на боеприпас и осуществление последующей оценки его состояния по совокупности состояния всех составных элементов и боеприпаса в целом. При этом воздействие осуществляют на физическую модель реального корпуса боеприпаса без наружного многослойного композиционного покрытия реального корпуса и с силовым основанием из углеродистой стали, соответствующим силовому основанию реального корпуса по толщине и внутренним посадочным поверхностям, а на наружной поверхности физической модели размещают элементы для установки испытательной оснастки и грузов для обеспечения заданных массо-центровочных характеристик. Использование изобретения позволяет существенно сократить время проведения наземной отработки боеприпасов и значительно сократить ее стоимость. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к области испытательной и измерительной техники. Способ включает регистрацию оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда взрывчатого вещества (ВВ), находящегося в объекте испытания (ОИ). Регистрацию оптического излучения, сопровождающего инициирование содержимого ОИ, осуществляют при помощи по крайней мере двух фотоприемников, содержащих фотодиоды, работающие в фотодиодном режиме. Первый фотоприемник устанавливают на измерительной площадке и регистрируют излучение перед и за преградой по направлению движения ОИ. Второй фотоприемник за преградой и регистрирует излучение в синей части спектра, что позволяет на фоне дополнительных "паразитных" засветок выделить начальный момент детонации ВВ, находящегося в ОИ. Фиксируют момент соударения ОИ с преградой. Устройство содержит установленные на измерительной площадке по крайней мере два фотоприемника с фотодиодами, работающими в фотодиодном режиме, подключенные к регистраторам. Первый фотоприемник регистрирует излучение в спектре чувствительности фотодиода перед и за преградой по направлению движения ОИ, контактный датчик пробойного типа, установленный на передней поверхности преграды по направлению движения ОИ. Второй фотоприемник размещен за преградой, при этом на входе измерительного канала второго фотоприемника установлен светофильтр. Изобретение позволяет подтвердить наличие подрыва заряда и определить промежуток времени между соударением объекта испытания с преградой и подрывом заряда. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам оценки параметров боевого дистанционно-управляемого модуля. Для реализации способа и проведения оценки параметров боевого дистанционно-управляемого модуля используется комплекс средств, выполненный с возможностью трансформации схемы подключения изделия и реализации 8-ми схемных решений. При реализации схемных решений устанавливают эквивалент нагрузки на поворотную платформу, включают изделие и выбирают необходимый тест, затем выполняют манипуляции с поворотной платформой. Трансформируемый комплекс для реализации способа оценки параметров содержит проверочный блок, электрическую систему изделия, электроразъемы и комплект соединительных кабелей. Достигается создание способа оценки параметров боевого дистанционно-управляемого модуля и трансформируемого комплекса для его реализации. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении зажигательного действия снарядов, имеющих взрыватель с замедлением. Измеряют скорость движения снаряда по формуле V=S/t, где S - расстояние между датчиками, t - время пролета снарядом расстояния между датчиками, запуск приемника излучения осуществляют с временной задержкой, равной математическому ожиданию времени замедления взрывателя снаряда. В качестве показателя интенсивности излучения опытного снаряда используют величину интенсивности излучения продуктов взрыва за время их свечения. В качестве показателя интенсивности излучения эталонного снаряда используют величину интенсивности излучения эталонного источника света. Определяют величину коэффициента КЗ зажигательной способности снаряда с указанием величины скорости его движения V. В устройстве используются регистратор скорости снаряда, вторая кнопка «Установка нуля». Вход регистратора скорости снаряда соединен через вторую кнопку «Установка нуля» с источником питания, выход регистратора соединен с входом источника излучения. Технический результат заключается в повышении точности определения коэффициента КЗ зажигательной способности снаряда. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области испытания и проверки боеприпасов, а именно к способу качественного определения течи тротилового масла в снарядах и минах, снаряженных тротилом. Включает отбор пробы исследуемого вещества прикладыванием к выделяющейся жидкости полоски фильтровальной бумаги с помощью пинцета. При обнаружении жидкости на резьбе очка снаряда отбор пробы осуществляется латунным скребком. Полученные пробы растворяют в спирте и (или) ацетоне с добавлением растворов 10% KОН или 10% NH4OH. Оценивают полученный результат по цвету окрашивания раствора в темно-коричневый, ярко-красный и (или) при использовании ацетона в темно-красный цвет. Подтверждает дефект выделения из тротила тротилового масла. Позволяет исключить боевое применение боеприпасов при обнаружении дефекта в виде течи тротилового масла. 1 ил.

Изобретение относится к оборонной промышленности, а именно к установкам для отработки, испытаний на работоспособность и прочность гранат, преимущественно для гранатометов, комплектуемых в составе выстрелов гильзами, а также деталей и узлов гранат, снарядов и мин, взрывателей, замедлителей. Установка для испытаний гранат, содержащая газогенератор, образованный патронником с установленным в нем холостым патроном стрелкового оружия, поджатым затвором с пусковым механизмом патрона, промежуточную камеру между стволом и патронником, гладкий или нарезной ствол, установленный с обеспечением поджатия ведущего пояска гранаты к торцу его направляющей части имитатором гильзы, размещенный между промежуточной камерой и патронником узел форсирования для заряда холостого патрона и отверстия газодинамической связи промежуточной камеры со стволом. Узел форсирования для заряда холостого патрона образован неразрушаемой перегородкой, прилегающей к патроннику, сцентрированной относительно него и снабженной осевым выступом, размещенным в патроннике, дроссельными отверстиями, выполненными по периметру перегородки, и радиальными пазами на ее торце, выполненными от осевого выступа к каждому дроссельному отверстию. При этом дроссельные отверстия смещены относительно отверстий газодинамической связи промежуточной камеры со стволом в радиальном или окружном направлениях, а осевой выступ выполнен с диаметром меньшим внутреннего диаметра дульца гильзы холостого патрона в раскрытом состоянии. Изобретение позволяет упростить работу с установкой и удешевить испытания. 2 ил.

Изобретение относится к военной технике, а именно к экспериментальным устройствам для стендовой отработки процесса разделения реактивных снарядов. Технический результат - обеспечение возможности испытания изделий на регламентируемые ударные воздействия при использовании зарядной камеры с пороховым зарядом. Устройство содержит жесткое основание лоткового типа. На нем размещены исследуемый отсек разделения с рабочей полостью и узлом форсирования. Устройство содержит, кроме того, пороховые заряды со средствами их задействования, макеты головной и ракетной частей снаряда и регистрирующую аппаратуру. Отсек разделения снабжен форсажным зарядом и имеет камеру сгорания со сменным дном и компенсаторами объема. В камере сгорания размещен дополнительный разгонный заряд вышибного или газогенераторного типа. Он снабжен средствами задействования прорывного газодинамического или вытяжного механического действия. Они обеспечены сменными доньями со штатными мембранами и выполнены с возможностью разрушения при фиксированной нагрузке за счет различного типа утонений, или вытяжными тягами регулируемой длины. Последние связаны с отделяющимися элементами макета головной части с возможностью извлечения заглушки из канала дна, соединяющего рабочую полость с камерой сгорания в требуемый момент процесса разделения. Датчики для регистрации изменения основных внутрибаллистических параметров процесса разделения закреплены на неподвижных элементах макета ракетной части, скрепленного с основанием устройства посредством убирающегося упора. 2 ил.

Изобретение относится к технике испытаний горючих материалов на воспламеняемость и, в частности, к определению времени зажигания и скорости горения образцов твердых энергетических материалов с использованием нагретых сыпучих твердых теплоносителей для инициирования зажигания и сопровождения процесса горения. Технический результат – повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности создания на поверхности поджигаемого материала теплового импульса с заданной мощностью и продолжительностью. Устройство содержит полый корпус с расположенными внутри последовательно и соосно с направлением задаваемого начального ускорения механизмом настройки начального сжатия пружины и механизмом метания объекта под действием силы освобождаемой пружины. Механизм метания объекта выполнен в виде открытого с передней части цилиндрического канала с размещенной внутри него подвижной кюветой, несущей метаемый объект, нагруженной сжатой пружиной и удерживаемой в исходном положении спусковым механизмом. Предусмотрен ограничитель хода кюветы в выходной части цилиндрического канала. В качестве метаемого объекта принята доза нагретого твердого сыпучего теплоносителя, который имеет плотность начальной упаковки обстукивания или утряски со средней порозностью 0,4. Полый корпус изготовлен из теплостойкого немагнитного материала. Кювета выполнена из ферромагнитного материала в форме стакана с открытым передним торцем, задним дренированным дном, наружным направляющим стопорным пояском на задней части стакана и индуктивной связью с внешним индуктором нагрева. Пружина соединена с механизмом настройки начального сжатия пружины и кюветой посредством штока с опорами на двух концах. Спусковой механизм, снабженный дистанционно управляемым приводом, удерживает сжатой пружину через опору штока. Обеспечена возможность движения кюветы с ускорением до момента удара стопорного пояска о наковальню и образования метаемым объектом кюветы гранулярной струи. 2 ил.

Изобретение относится к области испытания боеприпасов. Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду включает выстрел снарядом по преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды. Ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируется под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда. Скорость снаряда определяется по сигналу, отраженному от его донной хвостовой части. Глубина проникания определяется путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения. Способ позволяет повысить точность измерения скорости снаряда, получить более достоверную информацию при оценке пробивного действия снарядов. 2 ил.

Изобретение относится к области испытательных и экспериментальных исследований по определению параметров элементов осколочного фронта различных боеприпасов. В способе применяют в качестве регистратора фактов пробития жесткую каркасную систему, состоящую из 6 квадратных рамок, выполненных из деревянного бруса квадратного сечения со стороной длиной 20 мм с прикрепленными к ним преградами из пенопласта или пенополиуретана со стороной длиной 1080 мм и толщиной 15 мм, разнесенных на равном расстоянии. На преграды нанесены размерные линейки. Для регистрации временных моментов фактов пробития используется цифровая высокоскоростная камера с разрешением не менее 640×480 пикселей при скорости в 19000 кадр/с, установленная за защитное сооружение на штатив с высотой h, равной 500 мм. За наиболее удаленной от эпицентра взрыва рамкой с преградой устанавливается осколкоулавливатель, состоящий из деревянной плиты толщиной 300 мм с квадратным сечением со стороной длиной 1080 мм, и баллистический тканевый пакет квадратной формы со стороной 1080 мм, состоящий из 100 слоев арамидной ткани ТСВМ ДЖ арт. 56319. Изобретение позволяет снизить число подрывов однотипного испытуемого боеприпаса, увеличить число получаемых величин исходных данных, необходимых для расчёта параметров объемно-распределённых элементов осколочного фронта. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-08-20 2016-08-20T02:00:32
Наверх