发动机尾喷口几何形状测量中多目匹配研究

发布时间：2017-08-22 19:21

  本文关键词：发动机尾喷口几何形状测量中多目匹配研究

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【摘要】：飞机发动机的矢量尾喷口是具有多功能的排气管,它可以操控飞机的横滚、偏航、俯仰等能力。所以它的出现使飞机的敏捷性和机动性有了很大的改善,同时使飞机的战斗能力和生存能力方面也有了很大的改进。但是矢量尾喷口的工作环境比较恶劣,运动情况复杂,给用传统研究方法进行测量工作带了很多麻烦。本文通过建立多目视觉测量系统,对飞机发动机矢量喷口的运动几何形状实现了非接触测量。这是国内首次将机器视觉测量技术应用于对矢量尾喷口运动状态下几何参数的测量研究。在应用多目视觉测量系统进行测量的过程中,多目匹配是非常关键的技术,匹配能否成功直接影响后续测量的实现。在研究传统的匹配方法之后,本文对基于特征点的匹配方法做了改进,得到了改进的多目匹配方法。该方法中,首先求解图像之间的仿射变换矩阵,求解方法是根据多目标定来实现的;然后应用得到的仿射变换矩阵对图像中提取的特征点进行变换,得到匹配点对。根据图像坐标与世界坐标的关系,求取匹配点对对应的三维空间点的坐标值。最后对发动机尾喷口的几何参数进行测量。从小视场的模拟环境中的双目视觉测量平台到大视场的四双目视觉测量平台,从最初的实验室模拟测量到发动机矢量喷口的现场测量都进行了试验。通过多次的实验验证,本文提出的匹配方法是可行的,而且尾喷口半径整测量结果的误差在2mm之内,运动时偏角的平均误差不到0.2度,测量结果非常理想。
【关键词】：尾喷口 多目视觉测量 相机标定 特征点提取 图像匹配
【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6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 矢量喷口形变几何参数测量研究现状10-11
• 1.2.2 机器视觉测量技术研究现状11-13
• 1.2.3 多目匹配方法研究现状13
• 1.3 课题来源及论文研究内容13-15
• 1.3.1 课题来源13
• 1.3.2 论文结构及研究内容13-15
• 第2章 传统的匹配方法研究15-28
• 2.1 图像匹配数学模型15-17
• 2.2 图像匹配步骤17-18
• 2.3 匹配约束准则18-19
• 2.4 常用匹配算法19-27
• 2.4.1 基于区域的匹配算法19-21
• 2.4.2 基于相位的匹配方法21-23
• 2.4.3 基于特征的匹配方法23-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 改进的基于特征点的多目匹配方法28-51
• 3.1 多目匹配下的标定实现28-44
• 3.1.1 针孔摄像机模型和摄像机参数28-31
• 3.1.2 双目标定方法31-37
• 3.1.3 基于HALCON的多目标定方法37-40
• 3.1.4 多目标定实验实现40-44
• 3.2 基于多目匹配的的特征点提取方法44-47
• 3.3 多目图像匹配47-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 尾喷口几何参数测量系统的硬件介绍和实验实现51-74
• 4.1 摄像机和镜头性能介绍51-53
• 4.2 计算机配置介绍53
• 4.3 实验主要软件HALCON与stream-pix介绍53-54
• 4.4 整个实验过程验证和分析54-73
• 4.5 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：720950