航發(fā)葉片作為國(guó)之重器航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵核心,對(duì)葉片進(jìn)行高效高精度的檢測(cè)變得愈發(fā)重要。傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量方法難以勝任葉片復(fù)雜輪廓的高效測(cè)量,使用具有快速測(cè)量特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)光方法檢測(cè)葉片成為一種重要趨勢(shì)。而現(xiàn)有的葉片高精度結(jié)構(gòu)光測(cè)量系統(tǒng)多被國(guó)外產(chǎn)品壟斷,難以為葉片相關(guān)制造企業(yè)所普及。在此背景下,本文結(jié)合雙目視覺(jué)理論和結(jié)構(gòu)光柵投影方法,對(duì)葉片輪廓三維測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）研究了雙目視覺(jué)系統(tǒng)的測(cè)量理論,分別對(duì)雙目相機(jī)的極線約束條件和立體矯正理論進(jìn)行推導(dǎo),分析了不同光軸情況下的視差求解模型,主要研究了交叉光軸情況下的點(diǎn)云求解原理。然后對(duì)系統(tǒng)中相機(jī)和三維空間的坐標(biāo)關(guān)系轉(zhuǎn)換進(jìn)行推導(dǎo),分別利用張正友標(biāo)定法和逆相機(jī)法對(duì)左右相機(jī)和投影儀進(jìn)行標(biāo)定,最后通過(guò)分析張正友方法發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)標(biāo)定優(yōu)化尚存問(wèn)題,并根據(jù)標(biāo)定誤差模型提出基于外參約束的系統(tǒng)標(biāo)定優(yōu)化方法。（2）研究并分析比較格雷碼結(jié)構(gòu)光和正弦光柵結(jié)構(gòu)光的投影原理,進(jìn)一步推導(dǎo)了四步相移法的解相位原理。主要展開(kāi)對(duì)基于非連續(xù)性路徑的可靠性排序解相位算法的研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)其改進(jìn),提出基于多鴿巢自適應(yīng)排序的快速解相位方法,不但有效避免了解相過(guò)程中... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片

第一章緒論3圖1-2光學(xué)投影法測(cè)量在航發(fā)葉片的生產(chǎn)加工中需要保證葉片表面粗糙度滿足工業(yè)要求，一般常使用干涉技術(shù)[17]對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，但是由于干涉技術(shù)的波長(zhǎng)相關(guān)限制，所以該技術(shù)的視場(chǎng)測(cè)量范圍一般較校在實(shí)際生產(chǎn)中，也會(huì)通過(guò)三坐標(biāo)機(jī)結(jié)合干涉測(cè)量法原理對(duì)葉片展開(kāi)測(cè)量，先利用三坐標(biāo)初步測(cè)量，再利用干涉法進(jìn)行非接觸式測(cè)量。合肥工業(yè)大學(xué)[18]結(jié)合干涉技術(shù)研制出納米級(jí)測(cè)量精度的CMM，遠(yuǎn)超同級(jí)別CMM。日本學(xué)者N.Tsabourakis[19]在1988年提出基于激光三角法的對(duì)于待測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量，如圖1-3所示。激光技術(shù)的發(fā)展結(jié)合傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)又衍生出了激光掃描式的測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)測(cè)量方式靈活多變，測(cè)量精度高，非常適合葉片的測(cè)量，后逐漸發(fā)展，用線激光取代點(diǎn)激光，可以更高效的完成非接觸式測(cè)量[20]，通過(guò)線激光對(duì)葉片表面進(jìn)行掃描并由相機(jī)捕捉，根據(jù)三角形相似原則，就可以計(jì)算得到激光線在每個(gè)位置的深度信息，掃描一遍就可以得到葉片的深度圖，相比之下線激光較點(diǎn)激光提升了系統(tǒng)測(cè)量效率。2003年楊永躍等[21]對(duì)葉片型面進(jìn)行線激光投影掃描，從而獲得了葉片的表面三維信息；2005年陳凱云等[22]又基于激光掃描法研究了用于航發(fā)葉片型面的在線測(cè)量方法，在原有三坐標(biāo)機(jī)中添加了轉(zhuǎn)臺(tái)輔助測(cè)量，該方法測(cè)量精度達(dá)到10um，測(cè)量速度為4min/每片；圖1-3激光三角測(cè)量法圖1-4面結(jié)構(gòu)光測(cè)量法

第一章緒論3圖1-2光學(xué)投影法測(cè)量在航發(fā)葉片的生產(chǎn)加工中需要保證葉片表面粗糙度滿足工業(yè)要求，一般常使用干涉技術(shù)[17]對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，但是由于干涉技術(shù)的波長(zhǎng)相關(guān)限制，所以該技術(shù)的視場(chǎng)測(cè)量范圍一般較校在實(shí)際生產(chǎn)中，也會(huì)通過(guò)三坐標(biāo)機(jī)結(jié)合干涉測(cè)量法原理對(duì)葉片展開(kāi)測(cè)量，先利用三坐標(biāo)初步測(cè)量，再利用干涉法進(jìn)行非接觸式測(cè)量。合肥工業(yè)大學(xué)[18]結(jié)合干涉技術(shù)研制出納米級(jí)測(cè)量精度的CMM，遠(yuǎn)超同級(jí)別CMM。日本學(xué)者N.Tsabourakis[19]在1988年提出基于激光三角法的對(duì)于待測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量，如圖1-3所示。激光技術(shù)的發(fā)展結(jié)合傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)又衍生出了激光掃描式的測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)測(cè)量方式靈活多變，測(cè)量精度高，非常適合葉片的測(cè)量，后逐漸發(fā)展，用線激光取代點(diǎn)激光，可以更高效的完成非接觸式測(cè)量[20]，通過(guò)線激光對(duì)葉片表面進(jìn)行掃描并由相機(jī)捕捉，根據(jù)三角形相似原則，就可以計(jì)算得到激光線在每個(gè)位置的深度信息，掃描一遍就可以得到葉片的深度圖，相比之下線激光較點(diǎn)激光提升了系統(tǒng)測(cè)量效率。2003年楊永躍等[21]對(duì)葉片型面進(jìn)行線激光投影掃描，從而獲得了葉片的表面三維信息；2005年陳凱云等[22]又基于激光掃描法研究了用于航發(fā)葉片型面的在線測(cè)量方法，在原有三坐標(biāo)機(jī)中添加了轉(zhuǎn)臺(tái)輔助測(cè)量，該方法測(cè)量精度達(dá)到10um，測(cè)量速度為4min/每片；圖1-3激光三角測(cè)量法圖1-4面結(jié)構(gòu)光測(cè)量法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面輪廓光學(xué)測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黃智,李凱,趙燎,李超,王洪艷.  航空制造技術(shù). 2018(22)
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[10]TJXW–3D型便攜式巖石三維表面形貌儀的研制[J]. 夏才初,王偉,丁增志.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(07)

博士論文
[1]納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)及接觸式測(cè)頭技術(shù)研究[D]. 王偉麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于多頻外差法的雙目結(jié)構(gòu)光三維重建方法研究[D]. 何春橋.重慶大學(xué) 2018
[2]基于兩幅光柵條紋投影的三維輪廓術(shù)[D]. 劉業(yè)鵬.山東大學(xué) 2016
[3]葉片型面測(cè)量技術(shù)研究及其誤差分析[D]. 劉繼明.吉林大學(xué) 2015
[4]基于近景攝影測(cè)量的文物三維重建研究[D]. 唐燕.西安科技大學(xué) 2013
[5]基于標(biāo)記點(diǎn)的流動(dòng)式三維掃描測(cè)量技術(shù)的研究[D]. 顧賓.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[6]點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)算法[D]. 肖慧敏.西安電子科技大學(xué) 2013
[7]格雷碼結(jié)合相移的編碼結(jié)構(gòu)光三維重建技術(shù)研究[D]. 侯風(fēng)芝.西安電子科技大學(xué) 2011
[8]三維輪廓測(cè)量中傅里葉變換法的改進(jìn)研究[D]. 王亞軍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[9]基于立體視覺(jué)的牙模三維重建系統(tǒng)的研究[D]. 曾一庭.重慶大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3309196