基于视觉的模型烧蚀形貌实时测量方法

发布时间：2021-10-29 13:05

　　针对电弧风洞试验时模型烧蚀形貌实时的变化问题,使用数字散斑相关结合双目视觉的方法直接测量得到了模型烧蚀过程的形貌变化历程。利用散斑相关来进行图像数据的处理,同时综合了亚象素相关算法。通过测量获得了模型烧蚀过程的形貌实时变化情况。标定结果表明标定精度达到了0.02 mm;试验结果表明,测量方法可以为分析平板模型随烧蚀时间变化而变化的特性提供有效的试验数据。 

【文章来源】：宇航材料工艺. 2019,49(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1双目视觉测量基本原理图Fig．1Conceptofstereovisionmeasurement

及照明光源等。模型表面图像经相机数字化为2456×2058pixels的数字图像后直接存入计算机。标定物为有加工精度保证的三维标定物，加工精度为0．01mm。模型及三维标定靶标如图2所示。图2模型及三维标定靶标Fig．2Modeland3Dcalibrationtarget3测量系统标定及模型烧蚀试验3．1测量系统标定及测量精度检测模型烧蚀形貌实时测量系统测量物体之前需要对其进行标定，以获取测量系统工作时的实际内部参数和外部参数。为了考察形貌测量系统的测量精度及检验测量系统的实用性，加工了一个检测平板，并且在平板的表面用黑漆和白漆喷涂制作了散斑。从图3可以看到:平板表面的黑白斑点的位置分布没有任何规律，散斑的大小也是无规的，这样也就达到了利用散斑来计算位移的基本要求。将测量系统安装于精密防震平台上。最后再利用三坐标测量机来对检测平板进行了测量。用于测量的是海克斯康GlobalClassicSＲ桥式三坐标测量机，测量精度为3μm。图3检测平板Fig．3Calibrationpate具体标定及检测步骤如下:(1)连接相机，保证两相机拍摄的为同一视场，分别调节两个相机使两者的参数大致相同，两相机之间夹角约为50°～70°;(2)对相机进行标定，将三维标定物放置于两个相机的视场中，两相机同时获取标定物的图像;(3)计算校准矩阵，利用模型烧蚀形貌实时测量标定程序对测量系统来进行标定计算;(4)位移测量，将检测平板固定安装于可实现单方向0．02mm平移精度的平移台上，利用平移台来使检测平板产生单方向位移;拍摄检测平板产生位移前后的图像对;本次标定时设定了两种工况:工况1为使标定平板沿平移台轴线方向产生1．00mm，工况2为使标定平板沿平

检测平板Fig．3Calibrationpate

【参考文献】：
期刊论文
[1]双目视觉技术在高超声速颤振风洞试验中的应用[J]. 陈丁,吕计男,季辰,刘子强.  实验力学. 2015(03)
[2]绝热材料动态烧蚀试验方法[J]. 孙翔宇,张炜,胡淑芳,王德,陈思,熊红超.  推进技术. 2011(04)
[3]C/C复合材料烧蚀形貌测量及烧蚀机理分析[J]. 俞继军,马志强,姜贵庆,童秉纲.  宇航材料工艺. 2003(01)



本文编号：3464712