三维散斑相关法在机翼变形动态测量中的应用

针对机翼变形中应变检测的常规方法和传统方法存在的不足,以及飞行过程中的动态性和实时性要求,对基于三维散斑相关的机翼变形动态测量方法进行了研究。首先,由数字散斑相关和双目立体视觉的基本理论出发介绍了机翼动态三维变形测量方法;然后,针对散斑图像特点,分别从实时性、匹配基元、匹配准则、算法结构几方面进行分析研究,设计出适合于散斑图像特点的区域立体匹配算法;最后,构建出系统布局,并通过实际制作机翼模型进行验证。经分析,实验数据能较好地反映机翼变形过程中的三维应变状态。进而验证了该方案及算法的可行性。

改进PCA-SIFT算法的立体匹配系统

针对双目视觉测量中的立体匹配问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)算法和尺度不变特征变换(SIFT)匹配算法相结合的双目视觉立体匹配新方法。该系统以GSI编码点为特征点,利用双目相机对以散斑为背景的编码标识板进行成像,利用PCA算法与SIFT算法结合的新算法对采集的图像进行特征提取与匹配解算。可实现对GSI编码点特征的准确提取和立体匹配,并测量出不同位姿下特征点之间的精确位移。实验验证部分引入GSI编码技术并在行程为1000 mm×1000 mm二维高精度平移台上进行,实际测得位移的绝对误差在5×10-2mm之内,验证了该系统的高精确性。