[發(fā)明專利]一種基于3D數(shù)據(jù)的飛行器表面制造質(zhì)量檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610934201.8
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN108020172B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏仁波;趙吉賓;于彥鳳;陳松林;陳月玲;付生鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種基于3D數(shù)據(jù)的飛行器表面制造質(zhì)量檢測方法，其特征在于,包括以下步驟：

S1：采用投影儀向飛行器蒙皮表面投射三組共12幅條紋圖像；

S2：采用左右相機同時采集投射在飛行器表面的三組共12幅條紋圖像、以及2幅飛行器蒙皮表面無條紋圖像；

S3：對左右相機采集的條紋圖像分別進行相位開展，獲得絕對相位Φ₁₂₃(x,y)；

S4：根據(jù)絕對相位和對極幾何約束，進行左右相機圖像匹配；

S5：根據(jù)圖像匹配結(jié)果和雙目視覺原理，重建飛行器表面的3D點云數(shù)據(jù)模型；

S6：對左右相機采集的2幅無條紋圖像，識別出鉚釘興趣區(qū)域；

S7：利用鉚釘興趣區(qū)域圖像和3D點云模型的對應(yīng)關(guān)系，在3D點云數(shù)據(jù)模型中對鉚釘興趣區(qū)域進行定位；

S8：采用曲面擬合方法，重建飛行器表面鉚釘興趣區(qū)域基準構(gòu)形S_n；

S9：計算鉚釘興趣區(qū)域內(nèi)的點到飛行器表面鉚釘興趣區(qū)域基準構(gòu)形S_n的距離，獲得距離殘差曲面Rc；

S10：將距離殘差曲面Rc的結(jié)果編碼成鉚釘興趣區(qū)域偽彩色圖像；

S11：采用投影儀將鉚釘興趣區(qū)域偽彩色圖像投影到飛行器表面，形成直觀的檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D數(shù)據(jù)的飛行器表面制造質(zhì)量檢測方法，其特征在于,投射三組共12幅條紋圖像，包括：

a.按下列公式生成3組12幅標準正弦分布的條紋圖像

其中，m＝1,2,3，i＝1,2,3,4，I′(x,y)圖像的平均灰度圖像，I″(x,y)為圖像的灰度調(diào)制，δ_mi分別為圖像相位移，為相對相位；和對應(yīng)的波長分別為λ₁、λ₂和λ₃；

b.用投影儀將上述3組共12幅條紋圖像投射到飛行器蒙皮表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D數(shù)據(jù)的飛行器表面制造質(zhì)量檢測方法，其特征在于,所述對左右相機采集的條紋圖像分別進行相位開展，獲得絕對相位Φ₁₂₃(x,y)，包括：

a.采用四步相移法，運用公式(1)分別計算出3組條紋圖像的相對相位和即

其中，m＝1,2,3，被反正切函數(shù)截斷在[-π,π]內(nèi)，在測量空間不連續(xù)；

b.采用雙頻疊加法運用公式(2)對和進行疊加得到

對應(yīng)的波長為

c.同理，運用公式(3)對和進行疊加得到

對應(yīng)的波長為

d.同理，運用公式(4)，對和進行疊加得到

e.對進行展開，得到絕對相位Φ₁₂₃(x,y)

其中，INT表示取整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于3D數(shù)據(jù)的飛行器表面制造質(zhì)量檢測方法，其特征在于,所述根據(jù)絕對相位和對極幾何約束，進行左右相機圖像匹配，包括：

設(shè)P₂為右圖像中的任一點，絕對相位值為Φ_P2，L_left為P₂在左圖像中對應(yīng)的對極線，則P₂在左圖像中的匹配點P₁應(yīng)位于L_left上，且該匹配點P₁的相位值Φ_P1與P₂的相位值Φ_P2的差值的絕對值最小，則P₂和P₁是匹配點；其中，Φ_P1和Φ_P2為按照絕對相位Φ₁₂₃(x,y)的計算得到。