慣性約束核聚變靶標(biāo)參數(shù)測量系統(tǒng).pdf

1、慣性約束核聚變(ICF)是可控核聚變的重要研究領(lǐng)域，是解決當(dāng)今世界能源危機(jī)的重要發(fā)展方向。在慣性約束核聚變(ICF)的實驗研究中，一個關(guān)鍵技術(shù)是如何保證激光束精確驅(qū)動內(nèi)爆靶丸中的氘.氚氣體發(fā)生聚變反應(yīng)。因此，制作高質(zhì)量的實驗靶標(biāo)是實現(xiàn)ICF點(diǎn)火的基礎(chǔ)與保障，也是ICF實驗中的關(guān)鍵研究環(huán)節(jié)之一。本課題的主要任務(wù)是對靶標(biāo)裝配進(jìn)行監(jiān)控和對靶標(biāo)裝配誤差與靶球中心誤差進(jìn)行測量，以保證核聚變實驗的順利進(jìn)行。 針對課題中測量目標(biāo)尺寸小、剛度差

2、、受力易變形等特點(diǎn)，選用了基于機(jī)器視覺的測量方法。該方法具有非接觸、精度高、全場測量等特點(diǎn)，能夠比較好的應(yīng)用于課題要求的測量環(huán)境。這一測量方案的基本思想就是：通過機(jī)器視覺測量系統(tǒng)采集目標(biāo)圖像，用圖像處理的辦法提取出三維空間信息，從而實現(xiàn)目標(biāo)幾何參量的測量。 本論文是基于到目前為止課題的理論與實驗成果的。全文共分六個部分：其中第一章首先介紹了ICF實驗的背景知識和機(jī)器視覺測量的基礎(chǔ)理論，并提出了整體測量方案。第二章中針對需要完成的

3、兩個任務(wù)，將被測幾何參量進(jìn)行了分解，建立了被測目標(biāo)與測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。第三章在現(xiàn)有工作成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了相關(guān)的圖像處理方法，包括邊緣提取、圖像擬合以及圖像的匹配和拼接等算法。第四章設(shè)計出基于機(jī)器視覺的測量系統(tǒng)，并通過一系列實驗對系統(tǒng)的實用性與測量精度進(jìn)行了驗證。第五章對傳統(tǒng)的外參數(shù)標(biāo)定方法做了改進(jìn)，經(jīng)過實驗證明該標(biāo)定方法具有比較好的標(biāo)定精度。最后，在第六章中總結(jié)了課題進(jìn)展情況，分析了目前存在的問題并提出改進(jìn)的辦法。 本論文的