火炮发射弹丸时,发射药瞬时剧烈燃烧产生极大的膨胀力、弹丸与炮膛相对运动产生的摩擦力以及火炮自身的惯性力作用会导致炮口振动。这种振动响应将直接影响火炮对打击目标的杀伤力、破坏力,即火炮打击目标的精度。由于火炮发射的瞬时性、炮口运动位移的空间性以及烟雾和炮口焰的干扰性等因素对测量仪器量程、精度的影响,对于火炮炮口振动响应的测量通常采用非接触式的方法,且常规非接触方法如位移传感器或激光测振仪等仅能用于小口径火炮以及一维运动形式的测量,当面临大口径火炮以及较复杂的三维运动形式时,这些测量方法往往难以得到准确的数据。本文针对常规方法难以适用于大口径火炮炮口振动测量的难题,采用基于径向约束的两步标定法,‘确定了两台摄像机的内、外部参数,实现了双目标定；采用帧间差分相乘法,分别对两台摄像机拍摄的视频序列图像进行分割,并运用形态学滤波、连通性检测等图像后处理方法,实现了运动目标区域的精确检测和目标质心坐标的确定；采用改进卡尔曼滤波器的跟踪算法,将质心位置作为观测值输入,通过对运动目标质心位置进行估计和修正,获取了炮口标识点的运动轨迹；利用双目视觉中的视差原理,实现了大口径火炮炮口振动三维信息的测量。本文通过对大口径火炮炮口振动测量方法的深入研究,首次将双目视觉测量方法应用于某型大口径火炮炮口振动测量实践中,并对测量结果进行了不确定度分析,为提高火炮射击性能和火炮型号研制效率提供实验数据支撑。