[發明專利]用于直升機槳葉運動姿態測量的編碼點坐標校正方法、系統及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011231626.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112361959B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 唐正宗;陸旺;李磊剛;張銘凱
• 申請（專利權）人: 西安新拓三維光測科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26;G06T3/60;G06T5/00;G06T7/70;G06T7/80
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學英

本發明提供一種用于直升機槳葉運動姿態測量的編碼點坐標校正方法、系統及計算機可讀存儲介質，方法包括：構建包含剛性連接的第一、第二和第三工業相機組成的測量單元，相鄰的工業相機存在公共視區且分別組成第一組和第二組雙目測量單元；分別對第一組和第二組雙目測量單元進行標定，得到標定結果；在直升機的槳葉下表面粘貼編碼點，在參考物上粘貼參考編碼點，計算參考坐標點的三維坐標；在直升機的槳葉運動過程中，第一和第二工業相機分別獲得包含編碼點的二維圖像，根據標定結果重建成所述編碼點的三維坐標；第三工業相機實時追蹤參考編碼點，得到第一和第二工業相機的運動姿態；對編碼點的三維坐標進行校正。操作簡單、靈活、準確。

技術領域

本發明涉及光學測量的技術領域，尤其涉及一種用于直升機槳葉運動姿態測量的編碼點坐標校正方法、系統及計算機可讀存儲介質。

背景技術

目前直升機槳葉運動姿態的視覺測量是通過在槳葉表面粘貼圓形編碼點，然后基于雙目立體視覺技術，三維重建出圓形編碼點的三維坐標，最后根據圓形編碼點三維坐標解算槳葉姿態角等參數。該測量方案涉及編碼點識別與中心點像素坐標提取、相機標定、編碼點三維重建技術。

上述技術方案在執行過程中假設測量單元是靜止不動的，但是在槳葉測量過程中由于風力、振動等原因造成測量單元微小運動，引起槳葉上的圓形編碼點相對位置關系計算不準確，從而增加了測量誤差，影響測量結果的準確性，為了提高測量精度，在實際測量過程中必須考慮測量單元運動的問題，以剔除其造成的測量誤差。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明為了解決現有的問題，提供一種用于直升機槳葉運動姿態測量的編碼點坐標校正方法、系統及計算機可讀存儲介質。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下所述：

一種用于直升機槳葉運動姿態測量的編碼點坐標校正方法，包括如下步驟：

S1：構建包含剛性連接的第一工業相機、第二工業相機和第三工業相機組成的測量單元，所述第一工業相機和所述第二工業相機相鄰并存在第一公共視區組成第一組雙目測量單元、所述第二工業相機和所述第三工業相機相鄰并存在第二公共視區組成第二組雙目測量單元；S2：分別對所述第一組雙目測量單元和所述第二組雙目測量單元進行標定，得到標定結果；S3：在直升機的槳葉下表面粘貼編碼點，在參考物上粘貼參考編碼點，所述槳葉下表面的編碼點處于所述第一工業相機和所述第二工業相機視場范圍內，所述參考物上的參考編碼點處于所述第三工業相機的視場范圍內，計算所述參考編碼點的三維坐標；S4：在所述直升機的槳葉運動過程中，所述第一工業相機和所述第二工業相機分別獲得包含所述編碼點的二維圖像，根據所述標定結果重建成所述編碼點的三維坐標；S5：在所述直升機的槳葉運動過程中，所述第三工業相機實時追蹤所述參考編碼點，計算所述第三工業相機的運動姿態，進而得到所述第一工業相機和所述第二工業相機的運動姿態；S6：根據所述第一工業相機和所述第二工業相機的運動姿態對所述編碼點的三維坐標進行校正。

優選地，利用十字標尺對所述第一組雙目測量單元和所述第二組雙目測量單元進行標定，所述十字標尺包含圓形編碼點。

優選地，對所述第一組雙目測量單元和所述第二組雙目測量單元進行標定包括如下步驟：S21：采用所述第一工業相機、所述第二工業相機和所述第三工業相機拍攝不同位姿十字標尺，生成標定圖像，識別所述標定圖像上的編碼點；S22：利用攝影測量技術，選擇兩張所述標定圖像進行相對定向，計算得到部分所述編碼點的三維坐標；根據所述編碼點的三維坐標對單張所述標定圖像進行絕對定向，確定拍攝所述標定圖像的工業相機在十字標尺的世界坐標系中的位姿以及計算剩余編碼點的三維坐標，從而獲得各個工業相機的初始外參數；S23：利用所述初始外參數和初始內參數作為初值，基于光束平差算法求解所述第一組雙目測量單元和所述第二組雙目測量單元的標定結果。