大尺寸動態(tài)變形測量方法整理

一種風(fēng)洞試驗中模型姿態(tài)角測量的多相機(jī)動態(tài)標(biāo)定方法申請人中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所發(fā)明人黃敘輝張征宇喻波黃詩捷王水亮包括：一種風(fēng)洞試驗中模型姿態(tài)角測量的多相機(jī)動態(tài)標(biāo)定方法申請人中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所發(fā)明人黃敘輝張征宇喻波黃詩捷王水亮包括：1、將風(fēng)洞試驗中模型姿態(tài)角測量的相機(jī)安裝在風(fēng)洞試驗段上壁面上，在風(fēng)洞模型上粘印特征點(diǎn)，沿著風(fēng)洞模型在風(fēng)洞試驗段下壁面上的正投影區(qū)域外粘印已知點(diǎn)；2、在風(fēng)洞試驗未運(yùn)行時，測量粘印的已知點(diǎn)在風(fēng)洞坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)值；3、確定風(fēng)洞試驗段下壁面上粘印的已知點(diǎn)在不同試驗溫度下坐標(biāo)的變化模型；4、在風(fēng)洞試驗中采集圖像的同時，得到風(fēng)洞試驗段的溫度，利用步驟3的結(jié)果計算出該溫度下已知點(diǎn)的坐標(biāo)三維值；5、利用已知點(diǎn)在相機(jī)中成像的像空間坐標(biāo)與其三維坐標(biāo)值，安裝攝影測量學(xué)的共線方程，計算拍攝每張照片的相機(jī)的位置與姿態(tài)角，以及內(nèi)方位元素；6、對同一時刻，不同相機(jī)采集的照片，按照攝像測量學(xué)的共線方程計算出該時刻風(fēng)洞模型上粘印的特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而利用特征點(diǎn)間的連線與風(fēng)洞坐標(biāo)系間的關(guān)系，計算出模型姿態(tài)角。動態(tài)變形測量”檢索報告圖2其中，1-風(fēng)洞試驗中模型姿態(tài)角測量相機(jī)，2-風(fēng)洞模型，4-風(fēng)洞試驗段下壁面，5-風(fēng)洞試驗段上壁面,6-粘印已知點(diǎn)，7-粘印特征點(diǎn)。原理本方法針對風(fēng)洞試驗段的運(yùn)行溫差，建立已知坐標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與風(fēng)洞試驗段溫度變化間的關(guān)系，據(jù)此得出風(fēng)洞試驗段的運(yùn)行溫度對應(yīng)的已知坐標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，使得標(biāo)定相機(jī)拍攝每張相片的位置與姿態(tài)時，考慮了風(fēng)洞試驗段的熱脹冷縮，提高測量精度；針對高速風(fēng)洞振動環(huán)境中多相機(jī)攝影測量因振動不同步所導(dǎo)致的誤差問題，在動態(tài)標(biāo)定相機(jī)拍攝每張相片的位置與姿態(tài)時，采用的基準(zhǔn)為粘印在風(fēng)洞試驗段上的已知坐標(biāo)點(diǎn)，即考慮了高速風(fēng)洞試驗段運(yùn)行時的振動，使得動態(tài)標(biāo)定得到的相機(jī)位置與姿態(tài)同屬于同一個風(fēng)洞坐標(biāo)系。技術(shù)方案二具體方案及原理技術(shù)方案二具體方案及原理一種大型葉片全尺寸檢測方法申請人哈爾濱鷹瑞達(dá)科技開發(fā)有限公司一種大型葉片全尺寸檢測方法申請人哈爾濱鷹瑞達(dá)科技開發(fā)有限公司發(fā)明人趙燦湯春瑞劉丹丹何萬濤郭延艷梁永波檢測方法包括以下步驟：、建立與測量系統(tǒng)光學(xué)三維掃描測量頭相對位置可調(diào)的葉片支架，在葉片支架上設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)；⑵、對光學(xué)三維掃描測量頭中光柵面掃描攝像頭獲得的圖像去噪、增強(qiáng)處理；⑶、基于攝影測量原理和光束平差優(yōu)化方法獲得標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)；將標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)輸入到三維測量系統(tǒng)中，在三維測量系統(tǒng)計算機(jī)上建立葉片支架正反面的光柵面掃描原始模型及基礎(chǔ)坐系；⑷、將被測葉片安裝在葉片支架上，光學(xué)三維掃描測量頭中光柵面掃描攝像頭對葉片支架和葉片一起進(jìn)行測量，光學(xué)三維掃描測量頭獲得的圖像按步驟⑵處理，處理后的圖像，基于攝影測量原理和光束平差優(yōu)化方法獲得標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)；通過識別葉片支架的標(biāo)志點(diǎn)特征將測量得到的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)與步驟⑵、⑶所述的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)對齊，將測量數(shù)據(jù)載入到步驟⑶所述的原始模型中，完成單次測量；⑸、將步驟⑷的測量結(jié)果在基礎(chǔ)坐標(biāo)系中拼合，拼合的內(nèi)容包括計算機(jī)已存儲的多次執(zhí)行步驟⑷獲得的被測葉片的單次測量數(shù)據(jù)；⑹、判斷步驟⑷的拼合結(jié)果是否為完整的葉片型面數(shù)據(jù)，如果完整，則優(yōu)化測量結(jié)果，測量結(jié)束，利用分析處理軟件對測量結(jié)果進(jìn)行分析，葉片型面數(shù)據(jù)如果不完整，則通過調(diào)整葉片支架的三維空間位置，按步驟⑵進(jìn)行在次測量；⑺.光學(xué)三維掃描測量頭中白光聚焦攝像頭獲得的圖像,，三維光學(xué)測量系統(tǒng)獲得支架上設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)，將標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)輸入到三維測量軟件，在計算機(jī)上建立葉片支架正反面的白光聚焦測量的原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系；⑻.光學(xué)三維掃描測量頭中的白光聚焦攝像頭對葉片支架和葉片一起進(jìn)行基于白光聚焦測量，三維光學(xué)測量系統(tǒng)計算機(jī)通過識別葉片支架的標(biāo)志點(diǎn)特征將測量得到的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)和步驟⑺所述的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)對齊，將測量數(shù)據(jù)載入到步驟⑺所述的原始模型中，完成單次測量；⑼.計算機(jī)將步驟⑻的測量結(jié)果在步驟⑺建立的基礎(chǔ)坐標(biāo)系中拼合，拼合的內(nèi)容包括計算機(jī)已存儲的多次執(zhí)行步驟⑻獲得的被測葉片的單次測量據(jù)；⑽.計算機(jī)判斷步驟⑼的拼合結(jié)果是否為完整的葉片邊緣細(xì)節(jié)區(qū)域數(shù)據(jù)，判讀依據(jù)為葉片局部曲率變化小于設(shè)定的閾值；.如果完整，則優(yōu)化測量結(jié)果，測量結(jié)束，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入葉片專用測量軟件中，對葉片的關(guān)鍵尺寸作誤差，利用分析處理軟件對測量結(jié)果進(jìn)行分析，如果不完整，則通過調(diào)整葉片支架的三維空間位置，按步驟⑺，進(jìn)行在次測量；(12).將步驟⑶和⑺基礎(chǔ)坐標(biāo)系及步驟⑹和(11)兩種測量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系中，生成葉片整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用分析處理軟件對測量結(jié)果進(jìn)行分析得檢測結(jié)果。該方法借助于光柵面掃描對葉片型面尺寸測量和白光聚焦對葉片邊緣測量，通過葉片支架上的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)值，分別建立光柵面掃描原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系和白光聚焦測量的原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系在各自原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系中進(jìn)行檢測點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合，在將兩種的點(diǎn)云數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系中，生成葉片整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大型葉片全尺寸的非接觸式檢測。技術(shù)方案三具體方案附圖一種大型復(fù)雜曲面測量系統(tǒng)及其應(yīng)用該測量系統(tǒng)包括底座、水平支架、俯仰支架及計算機(jī)；水平支架設(shè)置在底座上，俯仰支架與水平支架連接，在俯仰支架上設(shè)置有相機(jī)、激光測距儀和線激光發(fā)射器，在激光測距儀的兩側(cè)設(shè)置兩臺所述的相機(jī)，計算機(jī)分別與相機(jī)、激光測距儀、線激光發(fā)射器電連接。利用該測量系統(tǒng)通過點(diǎn)激光定位、線激光采樣、相機(jī)獲取圖像數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行，通過攝影方式獲取圖像，再利用攝影測量原理計算像點(diǎn)的實際坐標(biāo)，最后通過數(shù)據(jù)拼接在同一坐標(biāo)系下進(jìn)行復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)重建，該測量系統(tǒng)及采樣方法在保證精度的情況下，簡化了測量過程，減少了測量次數(shù)，大大提高了測量效率。Ji———,'10其中，1、底座；2、水平分度盤；3、水平支架；4、俯仰支架；5、相機(jī)；6、激光測距儀；7、線激光發(fā)射器；8、相機(jī)；9、俯仰分度盤；10、數(shù)據(jù)線接口；11、數(shù)據(jù)線；12、計算機(jī)；申請人山東科技大學(xué)發(fā)明人李學(xué)藝曾慶良張鑫呂永剛王寧寧張慶雪韓文廣趙丹丹技術(shù)方案四一種葉片全尺寸快速檢測方法與設(shè)備具體方案附圖申請人黑龍江科技學(xué)院包括以下步驟：建立葉片支架的原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系；將被測葉片安裝在葉片支架上；對葉片支架和葉片進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)載入到原始模型中，完成單次測量；測量結(jié)果在基礎(chǔ)坐標(biāo)系中拼合；判斷結(jié)果是否完整，是則優(yōu)化測量結(jié)果，否則返回單次測量。還提供一種葉片全尺寸快速檢測的設(shè)備，包括葉片支架兩軸轉(zhuǎn)5臺，葉片支架包括框式標(biāo)志點(diǎn)支架和葉片夾具，框式標(biāo)圖i志點(diǎn)支架和葉片夾具分別技術(shù)方案四一種葉片全尺寸快速檢測方法與設(shè)備具體方案附圖申請人黑龍江科技學(xué)院包括以下步驟：建立葉片支架的原始模型及基礎(chǔ)坐標(biāo)系；將被測葉片安裝在葉片支架上；對葉片支架和葉片進(jìn)行測量，將測量數(shù)據(jù)載入到原始模型中，完成單次測量；測量結(jié)果在基礎(chǔ)坐標(biāo)系中拼合；判斷結(jié)果是否完整，是則優(yōu)化測量結(jié)果，否則返回單次測量。還提供一種葉片全尺寸快速檢測的設(shè)備，包括葉片支架兩軸轉(zhuǎn)5發(fā)明人趙燦何萬濤陳富梁永波姚青文楊松華孟祥林程俊廷劉錦輝肖勝兵發(fā)明人趙燦何萬濤陳富梁永波姚青文楊松華孟祥林程俊廷劉錦輝肖勝兵□-1A向其中，1為底座平臺、2為高精密絲桿導(dǎo)軌、3為光學(xué)三維掃描測量頭、4為步進(jìn)電機(jī)、5為框式標(biāo)志點(diǎn)支架、5-1為上邊框、5-2為側(cè)邊框、6為葉片、7為葉片夾具、8為兩軸轉(zhuǎn)臺、9為滑道?！?1A向技術(shù)方案五具體方案傾斜攝影定位定姿方法及系統(tǒng)和飛機(jī)定位定申請人南京中觀軟件技術(shù)有限公司發(fā)明人王曉南趙麗科鄭順義朱中尉王建亮包括攝影設(shè)備以預(yù)設(shè)傾斜角度拍攝待定位定姿物體，獲取包含待定位定姿物體的成像的圖像；調(diào)整待定位定姿物體的三維模型的位姿參數(shù)，獲取三維模型在圖像對應(yīng)的像幅內(nèi)的投影的二維輪廓與成像的二維輪廓吻合時三維模型的位姿參數(shù)；將吻合時三維模型的位姿參數(shù)作為待定位定姿物體的位姿參數(shù)。本方案能高精度實現(xiàn)待定位定姿物體的位姿參數(shù)測量，并且僅需采集單幅圖像，操作簡單，能夠有效實現(xiàn)待定位定姿物體只會至多出現(xiàn)在一個攝影設(shè)備的視場范圍之內(nèi)的位姿參數(shù)測量。

技術(shù)方案八具體方案一種非接觸式風(fēng)電葉片全場三維變形測量方法一種非接觸式風(fēng)電葉片全場三維變形測量方法，包括：將待測風(fēng)電葉片表面噴涂黑白亞光漆，形成隨機(jī)散斑點(diǎn)；將整個風(fēng)電葉片表面進(jìn)行分區(qū)，計算風(fēng)電葉片每個分區(qū)變形前后各點(diǎn)的三維坐標(biāo)，以及整個風(fēng)電葉片在全局坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；由風(fēng)電葉片變形前后三維坐標(biāo)的差值，計算風(fēng)電葉片全場三維位移，進(jìn)而得到風(fēng)電葉片全場應(yīng)變值。本方法具有全場性、非接觸式、三維等優(yōu)點(diǎn)，可得到風(fēng)電葉片全場三維位移和應(yīng)變，解決了接觸式測量方法的困難和不足，為風(fēng)電葉片損傷破壞機(jī)理的研究提供了技術(shù)支撐。申請人溫州大學(xué)發(fā)明人周華飛秦良忠謝子令技術(shù)方案七具體方案一種工作狀態(tài)下風(fēng)輪葉片全場三維變形在線監(jiān)測方法申請人溫州大學(xué)發(fā)明人周華飛豆紅堯秦良忠謝子令一種工作狀態(tài)下風(fēng)輪葉片全場三維變形在線監(jiān)測方法，包括：在風(fēng)電機(jī)組未工作之前，選取輪轂中心為不動標(biāo)志點(diǎn)，在每個葉片根部分別選取另一個標(biāo)志點(diǎn)并采用不同形狀的標(biāo)志，通過兩臺數(shù)字?jǐn)z像機(jī)得到靜止?fàn)顟B(tài)下風(fēng)輪葉片的全場三維坐標(biāo)；風(fēng)電機(jī)組工作時，由標(biāo)志點(diǎn)在工作和靜止兩個狀態(tài)下的相對位置確定風(fēng)輪葉片的剛體轉(zhuǎn)動角度；由消除剛體轉(zhuǎn)動位移后的像平面坐標(biāo)計算得到工作狀態(tài)下變形后風(fēng)輪葉片的三維坐標(biāo)；由風(fēng)輪葉片變形前后三維坐標(biāo)的差值，得到其工作狀態(tài)下的全場三維位移和應(yīng)變值。技術(shù)方案八具體方案附圖一種可定位定姿的近景攝影測量系統(tǒng)和測量該系統(tǒng)利用裝在相機(jī)上的棱鏡和架設(shè)在通視范圍內(nèi)的全站儀對系統(tǒng)進(jìn)行實時跟蹤定位，利用裝在相機(jī)底部云臺下方的水平度盤和相左側(cè)或右側(cè)的垂直度盤對系統(tǒng)進(jìn)行實時定姿。通過建立棱鏡、水平度盤、垂直h嚴(yán)：制電1.0：?>iw申請人

上海市房地產(chǎn)科學(xué)研究院發(fā)明人陸玨蔡樂剛陳洋朱杰王英鄭勝藍(lán)李占鴻度盤和相機(jī)的關(guān)系模型，將定位定姿數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到相機(jī)中心，從而在利用攝影測量技術(shù)拍攝影像的同時，獲取相機(jī)的位置和姿態(tài)等信息。本方案利用大傾角多基線攝影測量算法，結(jié)合定位定姿系統(tǒng)提供的外方位線元素和角元素初值，實現(xiàn)快速解算大傾角、多基線近景攝影測量，提高影像匹配的效率和準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)處理的精度。技術(shù)方案九具體方案附圖一種基于雙相機(jī)測量及結(jié)構(gòu)光傳感器的實時在線測量方法將雙相機(jī)測量系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)光傳感器組合使用，將傳感器固定在一個測量標(biāo)定板上，在板子的上面粘貼攝影測量編碼標(biāo)志，在線測量之前，標(biāo)定出標(biāo)定板上的攝影測量編碼標(biāo)志在結(jié)構(gòu)光傳感器坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)，將這些攝影測量編碼標(biāo)志作為標(biāo)定數(shù)據(jù)實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的拼接；在系統(tǒng)標(biāo)定的基礎(chǔ)上實現(xiàn)在線測量，標(biāo)定板每移動一個位置，雙相機(jī)測量系統(tǒng)通過測量標(biāo)定板上的攝影編碼點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)光傳感器米集的二維方向的坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維方向的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在線測量；甌噸舷拈疣左理制t!：■!■■E!?:與血厳=*:；品畳*St:i~T2ZT[4碁畢]丨:—申請人鄭州辰維科技股份有限公司發(fā)明人李彥輝王河偉孫世杰范欽紅馮鵬飛

技術(shù)方案十具體方案基于單目視頻的實時三維剛體目標(biāo)姿態(tài)估計與測距方法申請人清華大學(xué)發(fā)明人冷大煒孫衛(wèi)東首先通過光學(xué)觀測設(shè)備采集目標(biāo)的觀測視頻，將采集得到的圖像序列送入目標(biāo)分割模塊以獲得目標(biāo)的二值分割圖像和輪廓圖像，提取目標(biāo)輪廓點(diǎn)上的特征向量，生成多特征驅(qū)動距離圖，建立輸入的二維圖像序列與目標(biāo)的三維模型之間的試探性同名特征對應(yīng)關(guān)系，對圖像中目標(biāo)的三維姿態(tài)和距離參數(shù)進(jìn)行反演，將反演得到的目標(biāo)的三維姿態(tài)和距離參數(shù)反饋，對二維圖像序列與目標(biāo)的三維模型之間的試探性同名特征對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行修正更新，直至滿足迭代停止條件。本方案無需立體成像設(shè)備，具有不損傷被觀測目標(biāo)、隱蔽性好的優(yōu)點(diǎn)，同時具有成本低、自動化程度咼的優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案十一具體方案附圖航天發(fā)動機(jī)裝配過程中動態(tài)實時測量方法申請人鄭州辰維科技股份有限公司發(fā)明人呂傳景陳小婭向彥君王繼長陳少斌閆明輝包括以下步驟：①?對發(fā)動機(jī)噴管中心軸線進(jìn)行測量②.對發(fā)動機(jī)噴管上部彎管中心位置進(jìn)行測量③?建立發(fā)動機(jī)噴管基準(zhǔn)坐標(biāo)系④?對連接管中心軸線進(jìn)行測量⑤?對連接管上部彎管中心位置進(jìn)行測量⑥?建立連接管基準(zhǔn)坐標(biāo)系⑦?對發(fā)動機(jī)噴管及連接管的基準(zhǔn)坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換⑧?裝配測量⑨.發(fā)動機(jī)噴管與連接管防撞數(shù)據(jù)測量及信號輸出。本方案預(yù)熱待機(jī)短，測量速度快，不受周圍環(huán)境振動的影響，測量精度高，是航天發(fā)動機(jī)裝配過程中動態(tài)實時測量方法上的創(chuàng)新。裁耿機(jī)嘖童上翎哥逋紳工曦背中遵枸it申春連捲管上胡誓肯晉中曲應(yīng)置刮■心惟哦抽或測■中迪畳抽?*4*+11棺車和果理比坐特k豊丸