[發(fā)明專利]一種高速攝影測量三維位移的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810734074.6
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109099845B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡豪;劉國祥;孫福強(qiáng);黃懷英;劉慶彬;劉征;熊俊濤;劉群根;朱利媛;林海彬;岳寶成;萬建平
• 申請（專利權(quán)）人: 江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種高速攝影測量三維位移的方法，其特征在于：該方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的：

1)在桿件的自由端處設(shè)置一個(gè)端點(diǎn)標(biāo)記P，另一端設(shè)置一個(gè)端點(diǎn)標(biāo)記H，H點(diǎn)沿著坐標(biāo)系oxyz的z軸運(yùn)動，P點(diǎn)為自由端；

2)安裝高速攝影機(jī)，且將高速攝影機(jī)的光心和坐標(biāo)系o′x′y′z′的坐標(biāo)原點(diǎn)o′點(diǎn)重合；

3)標(biāo)定高速攝影機(jī)的內(nèi)方位信息；

4)在坐標(biāo)系oxyz的坐標(biāo)原點(diǎn)安裝拉線位移傳感器，用拉線位移傳感器測量端點(diǎn)標(biāo)記H的高度h，用高速攝影機(jī)捕獲端點(diǎn)標(biāo)記P，該高速攝影機(jī)僅僅捕獲一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)；

5)規(guī)定坐標(biāo)oxyz是為世界坐標(biāo)系，坐標(biāo)系o′x′y′z′為高速攝影機(jī)坐標(biāo)系；

6)確定高速攝影機(jī)的姿態(tài)，即高速攝影機(jī)坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)角關(guān)系[β_ii′]；放置一個(gè)已知的靶標(biāo)，高速攝影機(jī)捕獲該靶標(biāo)，通過該靶標(biāo)中的信息和照片中的信息標(biāo)定出高速攝影機(jī)的姿態(tài)，即為β_ii′，其中[β_ii′]＝[β]，β_ii′是矩陣[β]中的元素；

7)對照片中的端點(diǎn)標(biāo)記P進(jìn)行跟蹤定位獲得P′點(diǎn)在像平面中的軌跡，記為其中a(t)為高速攝影機(jī)光心到像平面的距離，這是一個(gè)常數(shù)；b(t)，c(t)分別為像點(diǎn)P′在高速攝影機(jī)坐標(biāo)系o′x′y′z′中沿y軸和z軸的位移分量；

8)通過公式和公式

計(jì)算得出端點(diǎn)標(biāo)記P的三維位移，式中：記E₁(t)＝β_1i′p_i′(t)，E₂(t)＝β_2i′p_i′(t)，E₃(t)＝β_3i′p_i′(t)，記G₁＝C₁-D₁，G₂＝C₂-D₂，G₃＝C₃-D₃,D₁＝λ(0)β_1i′p_i′(0)，D₂＝λ(0)β_2i′p_i′(0)，D₃＝λ(0)β_3i′p_i′(0)，λ(t)為比例系數(shù)，h(t)為標(biāo)記H在世界坐標(biāo)系oxyz中沿著z向的坐標(biāo)，為天頂角，θ(t)為方位角，向量為世界坐標(biāo)系oxyz的基向量，向量為由點(diǎn)o指向點(diǎn)P的向量，向量為點(diǎn)o指向點(diǎn)o′的向量，l為桿件的長。