发动机尾喷口几何形状测量方法研究

发布时间：2017-10-19 08:05

  本文关键词：发动机尾喷口几何形状测量方法研究

  更多相关文章： 三维坐标测量 视觉测量 光源照明 多目标定 角点检测 立体重构

【摘要】：发动机尾喷口矢量喷管的扩张、收缩和偏摆的空间尺寸、运动轨迹对飞机的飞行安全至关重要,因而矢量喷管的三维坐标测量在战斗机研发中起到了举足轻重的作用。但考虑到战斗机尾喷口试车过程中的特殊环境,即工作在高温气流和实时运动的环境下,传统的测量方法对此已经难以胜任,我们不得不考虑一种新型的现代化测量方法,即视觉测量技术。本论文研究的是与航空发动机研究所的合作项目,在国内首次利用多目视觉测量系统对发动机矢量尾喷口的几何参数进行测量,主线就是利用HALCON软件平台对八目相机拍摄的尾喷口图像处理和计算,最终得到尾喷口边缘空间坐标等信息。本文除了介绍了机器视觉测量中的一些基础性理论知识,还详细研究了以下内容:首先是实验平台的构建,其中重点研究了光源照明系统,这对后期能否拍摄到适用性的图像起到非常关键的作用。其次研究了多目标定中的两种实用方法,即标定板不能同时被八个相机完整拍摄到和标定板能同时被八个相机完整的拍摄到两种情况下的研究。接着介绍了角点检测尤其是我们实验用到的X型角点提取的一些原理和立体重构过程中如何去掉错误的三维重建点的方法。最后用MATLAB对基于世界坐标系下的三维坐标点进行圆形拟合以及求解偏摆角和圆形半径,并对实验室环境下和实验基地两种环境下的测量结果进行验证和分析。
【关键词】：三维坐标测量 视觉测量 光源照明 多目标定 角点检测 立体重构
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263.3;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 发动机尾喷口几何形状测量研究现状10-11
• 1.2.2 视觉测量技术研究现状11-14
• 1.3 课题来源及论文研究内容14-17
• 1.3.1 课题来源14-15
• 1.3.2 论文结构及研究内容15-17
• 第2章 实验平台的系统构建17-26
• 2.1 光源概述17-22
• 2.1.1 光源的作用17-18
• 2.1.2 光源的种类18-20
• 2.1.3 光源的选型20-22
• 2.2 镜头22-24
• 2.2.1 镜头概述22-24
• 2.2.2 镜头选取24
• 2.3 相机24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 摄像机标定26-46
• 3.1 摄像机成像模型26-30
• 3.1.1 视觉成像的四个基本坐标系26-27
• 3.1.2 成像模型中内参和外参27-30
• 3.2 标定过程30-33
• 3.2.1 标定理论30-32
• 3.2.2 HALCON标定板32-33
• 3.3 多目标定33-45
• 3.3.1 基于双目标定的多目标定方法33-37
• 3.3.2 基于HALCON的多目标定软件实现37-38
• 3.3.3 标定实验结果及验证38-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 特征点提取与立体重构46-62
• 4.1 角点检测原理46-53
• 4.1.1 Moravec角点检测46-47
• 4.1.2 Harris角点检测47-49
• 4.1.3 SUSAN角点检测49-51
• 4.1.4 改进型X型角点检测51-52
• 4.1.5 特征点提取实验结果与分析52-53
• 4.2 立体重构53-61
• 4.2.1 普通模式下的三维坐标恢复53-54
• 4.2.2 平行模式下的三维坐标恢复54-55
• 4.2.3 去除错误三维重建点的方法及实验分析55-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第5章 实验结果与分析62-68
• 5.1 特制圆环测量实验62-64
• 5.2 模拟尾喷口测量实验64-67
• 5.3 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文73-74

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本文编号：1059963