[實(shí)用新型]一種大型柔性囊體體積視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420048738.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203672321U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚金;郭斯羽;孟志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南航天機(jī)電設(shè)備與特種材料研究所
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 郭立中

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及空間大尺寸測(cè)量領(lǐng)域,特別是一種大型柔性囊體體積視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

飛艇艇體是異形柔性囊體，在生產(chǎn)加工過(guò)程中因受到材料特性和加工工藝的影響，使得成型后的飛艇艇體與設(shè)計(jì)之間存在一定的偏差，如果飛艇囊體空間尺寸與設(shè)計(jì)值相差較大，將會(huì)對(duì)浮空器的平衡性能、氣動(dòng)特性以及飛行品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。囊體空間尺寸又與囊體體積直接相關(guān)，而飛艇的體積決定了其有效載荷。因此，在飛艇總裝、總調(diào)試驗(yàn)前有必要對(duì)其囊體空間尺寸與體積進(jìn)行測(cè)量。?

飛艇體積巨大，外形不規(guī)則存在異形，難以在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，且在外場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境中由于風(fēng)場(chǎng)、氣流的影響，艇體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，難以找到合適的測(cè)量參考點(diǎn)，因此，難以用現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)和穩(wěn)定大體積測(cè)量方法對(duì)其柔性囊體空間尺寸與體積進(jìn)行測(cè)量，目前還沒(méi)有大型柔性囊體體積的測(cè)量系統(tǒng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種大型柔性囊體體積視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，為準(zhǔn)確測(cè)量大型柔性囊體體積提供測(cè)量基礎(chǔ)。?

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種大型柔性囊體體積視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，包括多個(gè)均勻分布在大型柔性囊體所在區(qū)域周圍的攝像機(jī)安裝支架和多個(gè)均勻分布在大型柔性囊體所在區(qū)域周圍的三腳架，所述攝像機(jī)安裝支架上安裝有多個(gè)攝像機(jī)云臺(tái)，所述攝像機(jī)云臺(tái)上安裝有攝像機(jī)；所述三腳架上安裝有激光測(cè)距儀云臺(tái)，所述激光測(cè)距儀云臺(tái)上安裝有激光測(cè)距儀；所述攝像機(jī)云臺(tái)、攝像機(jī)、激光測(cè)距儀云臺(tái)、激光測(cè)距儀均接入主控計(jì)算機(jī)；多個(gè)用于校準(zhǔn)攝像機(jī)和激光測(cè)距儀參數(shù)的標(biāo)定點(diǎn)板組成的標(biāo)定點(diǎn)板陣列布置在大型柔性囊體所在區(qū)域內(nèi)；多個(gè)視覺(jué)標(biāo)記點(diǎn)固定在大型柔性囊體表面上。?

所述攝像機(jī)安裝支架個(gè)數(shù)為3～5個(gè)。?

所述每個(gè)攝像機(jī)安裝支架上安裝有6～10個(gè)攝像機(jī)云臺(tái)。?

所述標(biāo)定點(diǎn)板為白色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)板，所述白色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)板中心設(shè)有黑色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)，所述標(biāo)定點(diǎn)板直徑為30～50cm，所述黑色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)直徑為5～10cm。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果為：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，為準(zhǔn)確測(cè)量大型柔性囊體體積提供了測(cè)量基礎(chǔ)。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例支架及攝像機(jī)安裝示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例三腳架及激光測(cè)距儀安裝示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例標(biāo)定點(diǎn)板示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例包括多個(gè)均勻分布在大型柔性囊體所在區(qū)域周圍的攝像機(jī)安裝支架1和多個(gè)均勻分布在浮空器囊體所在區(qū)域周圍的三腳架2，所述攝像機(jī)安裝支架1上安裝有多個(gè)攝像機(jī)云臺(tái)6，所述攝像機(jī)云臺(tái)6上安裝有攝像機(jī)5；所述三腳架2上安裝有激光測(cè)距儀云臺(tái)8，所述激光測(cè)距儀云臺(tái)8上安裝有激光測(cè)距儀7；所述攝像機(jī)云臺(tái)6、攝像機(jī)5、激光測(cè)距儀云臺(tái)8、激光測(cè)距儀7均接入主控計(jì)算機(jī)4；多個(gè)用于校準(zhǔn)攝像機(jī)和激光測(cè)距儀參數(shù)的標(biāo)定點(diǎn)板3組成的標(biāo)定點(diǎn)板陣列布置在大型柔性囊體所在區(qū)域內(nèi)。?

本實(shí)施例中，所述攝像機(jī)安裝支架個(gè)數(shù)為3～5個(gè)；，所述每個(gè)攝像機(jī)安裝支架上安裝有6～10個(gè)攝像機(jī)云臺(tái)。?

本實(shí)施例中，如圖4所示，所述標(biāo)定點(diǎn)板為白色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)板，所述白色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)板中心設(shè)有黑色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)，所述標(biāo)定點(diǎn)板直徑為30～50cm，所述黑色圓盤(pán)形標(biāo)記點(diǎn)直徑為5～10cm。?

本實(shí)施例中，攝像機(jī)云臺(tái)和激光測(cè)距儀云臺(tái)均采用青島三維科技810型轉(zhuǎn)臺(tái)。?

本實(shí)用新型裝置使用過(guò)程如下：?

在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)（大型柔性囊體放置區(qū)域及其周圍區(qū)域，需保證在該區(qū)域攝像機(jī)和激光測(cè)距儀能夠測(cè)量到大型柔性囊體）架設(shè)好攝像機(jī)安裝支架，安裝好攝像機(jī)云臺(tái)及攝像機(jī)，將攝像機(jī)云臺(tái)和攝像機(jī)調(diào)整為適當(dāng)姿態(tài)；布置激光測(cè)距儀，其擺放位置應(yīng)盡量在進(jìn)行視覺(jué)系統(tǒng)的有效測(cè)量范圍外圍，并且兩兩之間均無(wú)障礙物遮擋；確定激光測(cè)距儀和攝像機(jī)的世界坐標(biāo)；在測(cè)量場(chǎng)地內(nèi)（即大型柔性囊體放置區(qū)域內(nèi)）的不同位置處布放標(biāo)定點(diǎn)板，確定標(biāo)定點(diǎn)板的世界坐標(biāo)，攝像機(jī)拍攝標(biāo)定點(diǎn)板陣列，并利用獲得的多組標(biāo)定點(diǎn)板陣列的標(biāo)定圖像，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)攝像機(jī)標(biāo)定方法，獲得各臺(tái)攝像機(jī)的參數(shù)；將大型柔性囊體放置在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，在大型柔性囊體充氣前，在囊體表面粘貼視覺(jué)標(biāo)記點(diǎn)，囊體充氣后，分段拍攝囊體圖片，要求相鄰的兩個(gè)拍攝分段中，都至少要有不少于3個(gè)相同的標(biāo)記點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)在所拍攝的圖像之中，最好能夠有5~10個(gè)同時(shí)出現(xiàn)在相鄰兩個(gè)分段中的相同標(biāo)記點(diǎn)，重構(gòu)出各分段中每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的三維世界坐標(biāo)，以某一個(gè)分段作為大型柔性囊體坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)變換，得到所有標(biāo)記點(diǎn)的大型柔性囊體坐標(biāo)，重構(gòu)大型柔性囊體表面的三維模型，最后利用三維模型計(jì)算大型柔性囊體體積。?