浮體六自由度實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、浮體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)分量，即橫搖、縱搖、回轉(zhuǎn)、橫移、縱移和升沉，是海洋、港口和船舶工程模型試驗(yàn)研究中的重要參考數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方法是利用直尺測(cè)量位移值，使用陀螺儀測(cè)量搖角，通過光線示波儀記錄信號(hào)，人工讀取分析，精度低，浪費(fèi)人力物力，無法滿足使用要求。非接觸式測(cè)量基于雙目立體視覺系統(tǒng)，采用雙CCD抓拍浮體運(yùn)動(dòng)圖像，利用標(biāo)定過程獲取的CCD內(nèi)外參數(shù)來三維重構(gòu)、計(jì)算出目標(biāo)物體的空間坐標(biāo)，并由此分解其六分量。該種測(cè)量技術(shù)對(duì)浮體的運(yùn)動(dòng)沒有任何影響

2、，精度相對(duì)較高，通過提高分辨率和采用高精度定位算法還可以對(duì)性能進(jìn)行進(jìn)一步提升。 本文在實(shí)時(shí)測(cè)量的前提下研究非接觸式浮體測(cè)量系統(tǒng)的具體應(yīng)用，主要完成了一下工作： 首先，本文進(jìn)行了以機(jī)器視覺和圖像處理為理論背景的算法研究與應(yīng)用，算法部分主要包括圖像預(yù)處理、二值化、特征點(diǎn)提取、標(biāo)定、立體匹配及三維重構(gòu)等一系列立體視覺方面的內(nèi)容：其次，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件部分是以VC6.0為開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合Matorx公司隨ME

3、TEORII/Digital圖像采集卡提供的MILTMLibrary圖像采集卡軟件開發(fā)包，編寫了一套滿足工程需要的應(yīng)用軟件；最后，本文在實(shí)驗(yàn)水槽中，利用造波機(jī)打浪，對(duì)浮體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了實(shí)時(shí)測(cè)量，并且對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量精度進(jìn)行了驗(yàn)證和分析。 本文搭建了新的硬件平臺(tái)，提高了分辨率，且改善了精度，不僅解決了雙CCD異步觸發(fā)同步抓取的功能，還達(dá)到了真正的實(shí)時(shí)處理，以20f/s的速率跟蹤浮體運(yùn)動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)了全姿態(tài)測(cè)量。同時(shí)，本文解決了工程應(yīng)用條件下