基于線結(jié)構(gòu)光的冰橫截面輪廓測(cè)量
本文選題:結(jié)冰 切入點(diǎn):輪廓測(cè)量 出處:《實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)》2016年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為實(shí)現(xiàn)冰橫截面輪廓非接觸測(cè)量,提出了基于線結(jié)構(gòu)光的冰橫截面輪廓測(cè)量方法:將面激光垂直投射在冰塊上,利用攝像機(jī)拍攝冰塊表面變形激光線,并根據(jù)事先標(biāo)定的激光平面與攝像機(jī)間幾何關(guān)系,計(jì)算冰面激光線三維坐標(biāo)點(diǎn),這些三維坐標(biāo)點(diǎn)在激光平面上的投影即為冰塊橫截面輪廓。設(shè)計(jì)了基于線結(jié)構(gòu)光的冰輪廓測(cè)量簡(jiǎn)易裝置,開(kāi)發(fā)了測(cè)量程序,并針對(duì)冰面激光線反射能量弱導(dǎo)致的激光線圖像對(duì)比度低的問(wèn)題,研究了冰面激光中心線提取方法。對(duì)冰箱凍結(jié)的已知半徑圓柱冰塊進(jìn)行了橫截面輪廓測(cè)量,平均相對(duì)誤差為0.018,最大相對(duì)誤差為0.052;還對(duì)二元翼型結(jié)冰冰塊進(jìn)行了橫截面輪廓測(cè)量,得到了初步測(cè)量結(jié)果;為開(kāi)展結(jié)冰試驗(yàn)中結(jié)冰生長(zhǎng)過(guò)程冰形在線三維測(cè)量奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:In order to realize the non-contact measurement of ice cross section profile, a method of ice cross section profile measurement based on line structure light was proposed. The surface laser was projected vertically onto the ice block, and the deformed laser line on the ice surface was photographed by using a camera. According to the geometrical relationship between the laser plane and the camera, the 3D coordinate points of the laser line on the ice surface are calculated. The projection of these 3D coordinate points on the laser plane is the contour of ice cross section. A simple device for measuring ice contours based on linear structured light is designed, and a measuring program is developed. Aiming at the problem of low contrast of laser line image caused by weak reflection energy of stimulated light on ice surface, the method of extracting laser centerline from ice surface is studied. The cross section profile of known radius cylindrical ice block frozen in refrigerator is measured. The average relative error is 0.018 and the maximum relative error is 0.052.The cross section profile of ice ice for binary airfoil is also measured, and the preliminary results are obtained, which lays a technical foundation for the online measurement of ice shape in ice forming process.
【作者單位】: 中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心設(shè)備設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)研究所;中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心空氣動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11272338,11472296) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2015CB755800)項(xiàng)目
【分類號(hào)】:V244.15
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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