一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置的製作方法

2023-07-22 06:18:21

專利名稱：一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種測量裝置，具體地說是一種直升機旋翼共錐度測量裝置。
背景技術：
直升機旋翼共錐度是旋翼動平衡測量的一個主要指標，它直接關係到直升機的安 全和其他各項重要性能的優劣，是直升機生產、維護中的重要檢查項目。共錐度測試的目的 就是保證槳葉出廠後可以達到單片互換。當直升機飛行時，槳葉會微微往上翹，形成一個倒 置的圓錐體，若升力一致，則各槳葉運動在同一個椎體上，通常稱為共錐面。若升力不一致， 那麼各槳葉運動的軌跡不共錐，此時槳葉高度就不等高。被測槳葉的共錐度特性可通過被 測槳葉錐度與標準槳葉錐度的差來表述，差值越小說明旋翼共錐度特性越好。共錐度的測 量是在旋翼高速旋轉動態下進行，過去由於技術的限制，一直較難進行精確的測量。隨著光 電技術、電子技術，特別是信息技術的發展，現在已經出現了多種測量方法。目前國內的測量系統大多是國外的產品，常見的方法是採用組成雷射光路利用幾 何原理測量或是採用CCD相機進行測量，雷射光路具有光路調節不方便等缺點，傳統的CCD 相機測量方案通過採集槳葉邊緣的成像信息進行測量，利用不同位置的槳葉，在CCD相機 上的成像位置不同的原理進行測量。
發明內容本申請的目的在於提供一種結構簡單，使用方便、精度較高、支架非結構性形變對 測量結果無影響的基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置。本實用新型的基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置，主要包括支架、一臺 攝像機、兩個反光鏡；攝像機安裝在支架上，兩個反光鏡安裝在攝像機的前端的支架上。本實用新型還可以包括所述的兩個反光鏡通過轉軸安裝在支架上，支架上設置有反光鏡角度調節旋鈕和 位置調節旋鈕。反光鏡上有縱中軸刻線和縱中軸刻線。反光鏡上有以反光鏡中軸線為對稱軸的矩形刻線。本直升機旋翼共錐度測量立體視覺裝置通過在支架上設置一臺攝像機以及反光 鏡，實現對槳葉的立體信息的獲取，具有結構簡單、使用方便、精度較高、支架非結構性形變 對測量結果無影響的優點。本裝置採用基於視差理論的機器立體視覺方法，僅採用一個攝像機，通過反光鏡， 獲得槳葉的兩個成像信息，大多是運用兩個或多個攝像機對同一景物從不同位置成像獲 得立體像對，通過各種算法匹配出相應像點，從而計算出視差，然後採用基於三角測量的方 法恢復深度(距離)信息。可實現對直升機旋翼錐度值的測量。
圖Ia直升機旋翼共錐度測量立體視覺裝置結構示意圖。圖2b是本實用新型的接近開關安裝示意圖。圖2槳葉距離計算原理圖。圖3反光鏡正面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型做更詳細的描述結合圖1和圖3。本直升機旋翼共錐度測量立體視覺裝置，主要由支架1，一臺攝 像機2，反光鏡3、4，接近開關9、10組成。反光鏡3、4通過支架1固定在攝像機2的前端， 所述的反光鏡3、4可通過調節旋鈕6調節，繞轉軸5轉動，實現角度調節，通過調節旋鈕7， 實現與攝像機2相對位置的調節。反光鏡3、4的橫向中心位置由橫中軸刻線11、12標示出 來，反光鏡3、4縱向中心位置由縱中軸刻線13、14標示出來。測量時接近開關一 9產生脈 衝信號標定槳葉順序，接近開關二 10產生同步脈衝信號標定槳葉位置，觸發攝像機2採集 槳葉8的成像信息。拍攝圖像時，通過調節旋鈕6、7調節反光鏡3、4與攝像機2的角度和相對位置，使 圖像具有較好的拍攝效果。在攝像機靶面上得到槳葉的兩個成像。然後對得到的圖像進行 處理，通過各種算法匹配出相應像點，從而計算出視差，然後恢復深度(距離)信息。下面對深度信息的求取計算進行介紹圖2所示為槳葉距離計算原理圖，以攝像機軸線與靶面平面的交點為原點，以反 光鏡縱中心線在靶面平面成像所在直線為X軸，指向被測點的方向為X軸正方向，攝像機軸 線為y軸，指向反光鏡的方向為y軸正方向。圖中P(k，n)為槳葉被測點，W3(h3，L3)為被 測點光路與反光鏡1的交點，M3(x3，y3)為被測點P在靶面上的成像點，Wl (hl，Li)為反光 鏡1矩形刻線的前邊在成像光路平面上的點，Ml (xl，yl)為Wl在靶面上的成像點，ff(h, L) 為反光鏡1中心線在成像光路平面的點，M(x, y)為W在靶面上的成像點，W2(h2，L2)為反 光鏡1矩形刻線的前邊在成像光路平面上的點，M2 (x2, y2)為W2在靶面上的成像點，Fl坐 標為(kl，nl)，F2坐標為(k2，n2)，E(q，r)為被測點光路與反光鏡2的交點，攝像機焦距為 f，反光鏡上矩形刻線縱向邊長為S，其中f、S為已知量。根據透鏡成像原理有公式Ll =(1)
權利要求1.一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置，主要包括支架、一臺攝像機、兩個 反光鏡；其特徵是攝像機安裝在支架上，兩個反光鏡安裝在攝像機的前端的支架上。
2.根據權利要求1所述的一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置，其特徵 是所述的反光鏡通過轉軸安裝在支架上，支架上設置有反光鏡角度調節旋鈕和位置調節 旋鈕。
3.根據權利要求1或2所述的一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置，其特 徵是反光鏡上有縱中軸刻線和縱中軸刻線。
4.根據權利要求3所述的一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置，其特徵 是反光鏡上有以反光鏡中軸線為對稱軸的矩形刻線。
專利摘要本實用新型提供的是一種基於立體視覺的直升機旋翼共錐度測量裝置。主要包括支架、一臺攝像機、兩個反光鏡；攝像機安裝在支架上，兩個反光鏡安裝在攝像機的前端的支架上。本直升機旋翼共錐度測量立體視覺裝置通過在支架上設置一臺攝像機以及反光鏡，實現對槳葉的立體信息的獲取，具有結構簡單、使用方便、精度較高、支架非結構性形變對測量結果無影響的優點。
文檔編號G01B11/26GK201917326SQ20102066389
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月16日 優先權日2010年12月16日
發明者劉志林, 夏桂華, 姜邁, 張智, 朱齊丹, 蔡成濤, 鄧超 申請人:哈爾濱工程大學