推进剂是固体发动机工作的主要能源。其配方不同,燃烧时产生的羽烟特性则不同。羽烟浓度过大,会干扰制导信号,从而影响导弹制导精度。检测羽烟光透过率是检测羽烟光遮蔽能力的主要方法,也是判断推进剂配方优劣的依据之一。基于视频图像的羽烟二次烟雾光透过率检测方法可全面检测羽烟的光遮蔽能力,避免光传感器放置位置不合理、检测过程无法重现、检测不准确的问题。但实际应用中,视频图像检测方法标定过程易受环境干扰,影响羽烟透过率计算精度;同时,背景靶板使用不当,也会影响测试精度。因此开展相关研究,建立实用性强的羽烟二次烟雾检测系统是非常必要的。本文设计并实现了一个可见光、激光和红外视频图像羽烟二次烟透过率检测系统。在分析系统各种需求的基础上,完成了系统的总体设计、详细设计及实现各个主要模块,包括数据采集模块、靶板区域选择模块、标定模块、烟雾透过率计算模块和配置模块等。本文采用宽幅非恒温灰白背景靶板,解决了可见光标定图像靶板黑色区域像素值早截止、动态变化范围小问题,同时还解决了因靶板板幅偏窄,而无法捕捉完整羽烟图像的问题;采用多背景视频标定技术,增加了标定背景视频采集次数,解决了因环境光突变导致标定曲线非线性化,影响系统计算精度的问题;运用烟雾视频关键帧搜索算法,可快速定位有效烟雾帧,优化了羽烟透过率计算流程,减少了透过率计算量。本系统已进入实际测试阶段,进行了多次外场测试,结果表明,检测某一配方推进剂羽烟的可见光、激光和红外透过率,其多次检测结果的相对标准差误差在8%以内,达到系统设计要求。由于标定过程易受环境影响,多背景标定技术虽然削弱了环境对系统检测结果的干扰,但在复杂环境中,环境变化仍然影响标定曲线计算精度,导致羽烟光透过率计算精度降低,进一步改进标定技术使其适应各种环境羽烟透过率测试是未来研究方向。