基于线结构光的冰横截面轮廓测量

发布时间：2018-03-02 23:21

  本文选题：结冰　切入点：轮廓测量　出处：《实验流体力学》2016年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为实现冰横截面轮廓非接触测量,提出了基于线结构光的冰横截面轮廓测量方法:将面激光垂直投射在冰块上,利用摄像机拍摄冰块表面变形激光线,并根据事先标定的激光平面与摄像机间几何关系,计算冰面激光线三维坐标点,这些三维坐标点在激光平面上的投影即为冰块横截面轮廓。设计了基于线结构光的冰轮廓测量简易装置,开发了测量程序,并针对冰面激光线反射能量弱导致的激光线图像对比度低的问题,研究了冰面激光中心线提取方法。对冰箱冻结的已知半径圆柱冰块进行了横截面轮廓测量,平均相对误差为0.018,最大相对误差为0.052;还对二元翼型结冰冰块进行了横截面轮廓测量,得到了初步测量结果;为开展结冰试验中结冰生长过程冰形在线三维测量奠定了技术基础。
[Abstract]:In order to realize the non-contact measurement of ice cross section profile, a method of ice cross section profile measurement based on line structure light was proposed. The surface laser was projected vertically onto the ice block, and the deformed laser line on the ice surface was photographed by using a camera. According to the geometrical relationship between the laser plane and the camera, the 3D coordinate points of the laser line on the ice surface are calculated. The projection of these 3D coordinate points on the laser plane is the contour of ice cross section. A simple device for measuring ice contours based on linear structured light is designed, and a measuring program is developed. Aiming at the problem of low contrast of laser line image caused by weak reflection energy of stimulated light on ice surface, the method of extracting laser centerline from ice surface is studied. The cross section profile of known radius cylindrical ice block frozen in refrigerator is measured. The average relative error is 0.018 and the maximum relative error is 0.052.The cross section profile of ice ice for binary airfoil is also measured, and the preliminary results are obtained, which lays a technical foundation for the online measurement of ice shape in ice forming process.
【作者单位】： 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所;中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室;西南科技大学信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(11272338,11472296) 国家重点基础研究发展计划(2015CB755800)项目
【分类号】：V244.15

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1558552