[發明專利]一種基于位置約束的直升機槳葉標記點識別匹配方法

有效

• 申請號: 202010087179.4
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111292375B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 左承林;王勛年;馬軍;張衛國;岳廷瑞;劉壘;史哲羽
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/13
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 劉康平

1.一種基于位置約束的直升機槳葉標記點識別匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在直升機槳轂中心粘貼1個圓形標記點，在直升機槳葉四分之一翼弦線和四分之三翼弦線上各粘貼n個圓形標記點，n的取值范圍是1～1000；

步驟2：基于兩臺高速CCD相機，構建雙目成像系統，采集直升機槳葉運動狀態下的瞬態圖像對；

步驟3：對圖像對中的圓形標記點進行檢測定位；

步驟4：對檢測定位的槳葉圓形標記點進行識別標記；

步驟5：基于槳葉圓形標記點的標記值，對圖像對中的槳葉圓形標記點進行準確匹配；

步驟3對圖像對中的圓形標記點進行檢測定位，具體包括以下步驟：

步驟3.1：使用canny算子進行邊緣檢測；

步驟3.2：計算所有邊緣輪廓的周長L、面積A以及形狀因子其中，邊緣輪廓的周長L指其所占像素點數量，面積A指其形成的連通域所包含的像素點數量；

步驟3.3：設置最小周長閾值Lmin、最大周長閾值Lmax、最小面積閾值Amin、最大面積閾值Amax、最小形狀因子閾值Cmin、最大形狀因子閾值Cmax，篩除不滿足閾值條件的邊緣輪廓，保留圓形標記點邊緣輪廓，Lmin、Lmax、Amin、Amax、Cmin、Cmax的取值范圍是0～10000；

步驟3.4：對圓形標記點邊緣輪廓進行最小二乘橢圓擬合，得到擬合橢圓參數，其中，擬合橢圓中心坐標即為圓形標記點的圖像坐標，具有最大長短軸半徑的圓形標記點即為槳轂圓形標記點，其余則為槳葉圓形標記點；

步驟4對圖像對中檢測定位的槳葉圓形標記點進行識別標記，具體包括以下步驟：

步驟4.1：計算所有槳葉圓形標記點的重心坐標(xc,yc)，如下：

式中，(xi,yi)為第i個槳葉圓形標記點的圖像坐標，N為槳葉圓形標記點數量；

步驟4.2：計算重心坐標(xc,yc)和槳轂圓形標記點坐標(x0,y0)構成的二維向量

步驟4.3：計算槳葉圓形標記點坐標(xi,yi)和槳轂圓形標記點坐標(x0,y0)構成的二維向量其中，i＝1,2,...,N，N為槳葉圓形標記點數量；

步驟4.4：計算向量叉積若則第i個槳葉圓形標記點處于槳葉四分之一翼弦線上，若則第i個槳葉圓形標記點處于槳葉四分之三翼弦線上；

步驟4.5：計算槳葉圓形標記點與槳轂圓形標記點之間的距離，如下：

式中，(x0,y0)表示槳轂圓形標記點的圖像坐標，(xi,yi)表示第i個槳葉圓形標記點的圖像坐標，di表示第i個槳葉圓形標記點與槳轂圓形標記點之間的距離，i＝1,2,...,N，N為槳葉圓形標記點數量；

步驟4.6：基于槳葉圓形標記點與槳轂圓形標記點之間的距離，按從近到遠的順序對槳葉圓形標記點進行標記，其中，位于槳葉四分之一翼弦線上的圓形標記點進行奇數標記，分別標記為1,3,5,...,N-1，位于槳葉四分之三翼弦線上的圓形標記點進行偶數標記，分別標記為2,4,6,...,N，N為槳葉圓形標記點數量。