Page 157 - 《爆炸与冲击》2026年第6期
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第 46 卷 周志刚，等： 基于结构感知变分光流法的BOS冲击波超压非接触式测量 第 6 期
FDM
CCM
FB-OF
HS-OF
SAW-VF
(a) Method output (b) Binarization result (c) Optimized mask (d) Curve fitting
visualization result
图 8 样例 2 不同方法对比结果
Fig. 8 Comparison of results obtained by different methods for Example 2
表 2 不同方法与 SWPM-CFA 的评价指标对比
Table 2 Comparison of evaluation metrics between various methods and the SWPM-CFA method
方法 平均绝对误差/pixels 均方误差/pixels R 2
LSM 5.72 8.28 0.86
NSWPM-CFA 3.2 3.0 0.90
SWPM-CFA(Ours) 2.95 2.20 0.94
4.2 超压测量评估
为定量评估超压测量方法的性能，基于自动提取的冲击波波阵面数据，结合几何成像关系计算超
压，得到冲击波半径-时间、超压-时间以及超压-半径关键特性曲线。在测量系统参数、成像距离及爆心
位置保持不变的条件下，超压测量误差主要来源于波阵面提取精度。为此，本文以波阵面识别误差的极
值为基准，界定了测量结果的理论误差上下限。
为进一步验证该光学测量方法的实际准确性，采用 113B24B 型压电式传感器作为参照标准，将计算
结果与传感器实测数据进行对比分析。炸药布置于距地面 1.6 m 处起爆。为降低单一方向传感器意外
损坏导致的数据缺失风险。试验沿西南与东南两个径向方向分别布设 5 个压力传感器（图 10）。每个方
向上，各传感器在地面平面内相对爆心投影点的距离依次为 3、4、5、6、7 m，且传感面均朝向爆心。
基于 SAW-VF 方法提取的波阵面数据，结合拟合结果及其与几何成像关联关系，对 0.85、1.2 kg TNT
当量条件下冲击波半径进行测量，结果如图 11 所示。可以看出，两种当量下的冲击波半径均随时间单
调增大，且增长速率逐步放缓；所有半径测量值均位于允许误差范围内，且误差区间随时间逐渐缩窄。
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