航空發(fā)動機渦輪葉片作為發(fā)動機的核心零件,其性能的優(yōu)劣直接影響著發(fā)動機的空氣動力性能以及使用壽命。為了最有效的利用發(fā)動機葉片的性能以及降低葉片的制造成本,在發(fā)動機葉片的使用規(guī)范中明確要求在一定工作時間段以后需要對整套發(fā)動機葉片進行拆卸檢測。本課題在認真理解項目研制需求的基礎(chǔ)上重點開展了結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)研究.本文主要完成如下研究工作:(1)分析了結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)的基本原理,對相位值求解和相位展開、系統(tǒng)標定方法、三維點云計算方法以及點云數(shù)據(jù)后期處理進行了詳細的研究。(2)通過MATLAB仿真軟件對四步相移求解算法、三頻外差算法以及指數(shù)時間序列展開算法等相位解算過程進行了仿真模擬。采用MATLAB軟件對點云交會精度進行了仿真分析,為硬件選型提供了可靠的理論模擬。(3)采用商用投影儀和百萬像素相機搭建了結(jié)構(gòu)光三維測量實驗裝置,對臺階形物體表面進行測量實驗,獲取了三維點云數(shù)據(jù),驗證四步相移光柵算法的相位主值求解過程、相位展開算法以及點云交會算法對于實際采集光柵圖像的處理能力。(4)根據(jù)理論分析及前期試驗結(jié)果選用工業(yè)投影儀及高性能相機鏡頭設(shè)計了首臺三維掃描儀樣機,采用該樣機對航空發(fā)動機葉片進行了...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 航空發(fā)動機葉片三維測量的背景和意義
    1.2 葉片質(zhì)量檢測方法及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 標準樣模法測量
        1.2.2 探針式測量
        1.2.3 攝影測量
        1.2.4 結(jié)構(gòu)光測量
    1.3 結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 面結(jié)構(gòu)光三維測量方法基本原理
    2.1 相位值求解
    2.2 系統(tǒng)標定
        2.2.1 相機標定方法
        2.2.2 投影儀標定方法
    2.3 點云解析生成
    2.4 點云處理
        2.4.1 點云預(yù)處理
        2.4.2 點云拼接
        2.4.3 幾何估算
        2.4.4 邊界提取
        2.4.5 模型比對
    2.5 本章小結(jié)
第三章 結(jié)構(gòu)光三維測量仿真分析
    3.1 相位計算仿真分析
        3.1.1 三頻外差方法
        3.1.2 時間序列方法
    3.2 三維測量誤差分析
        3.2.1 三維測量模型
        3.2.2 誤差分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 結(jié)構(gòu)光三維測量實驗
    4.1 結(jié)構(gòu)光三維測量實驗裝置
        4.1.1 試驗裝置的搭建
        4.1.2 本實驗過程選用器件主要性能參數(shù)如下
        4.1.3 試驗系統(tǒng)標定
    4.2 結(jié)構(gòu)光三維測量實驗驗證
        4.2.1 試驗過程
        4.2.2 試驗結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于結(jié)構(gòu)光的航空發(fā)動機葉片三維檢測實驗
    5.1 葉片檢測實驗樣機的搭建
        5.1.1 樣機設(shè)備的主要硬件參數(shù)如下:
        5.1.2 樣機系統(tǒng)標定
    5.2 航空發(fā)動機葉片三維檢測測試
        5.2.1 葉片表面異物檢測實驗
        5.2.2 葉片邊緣缺損檢測實驗
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
    6.1 論文的主要工作
    6.2 論文的創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3839573