風(fēng)洞試驗(yàn)中基于雙目立體視覺(jué)的測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、風(fēng)洞試驗(yàn)的主要任務(wù)是正確模擬氣流流過(guò)實(shí)物的流態(tài)并提供精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在風(fēng)洞試驗(yàn)中精確測(cè)量模型的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和關(guān)鍵點(diǎn)的軌跡能夠幫助人們更好地了解飛行器模型飛行過(guò)程中的姿態(tài)和各個(gè)部位可能發(fā)生的形變，為進(jìn)一步改進(jìn)被測(cè)物體的結(jié)構(gòu)和其空氣動(dòng)力學(xué)特性提供有效的數(shù)據(jù)支撐。因此風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確與否直接關(guān)系到飛行器設(shè)計(jì)方案取舍和研制的成敗，如何獲取高精度的數(shù)據(jù)一直是國(guó)內(nèi)外風(fēng)洞工作者、飛行器設(shè)計(jì)者和空氣動(dòng)力學(xué)研究人員十分關(guān)注的問(wèn)題。
　　根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)中對(duì)

2、被測(cè)物體關(guān)鍵點(diǎn)的追蹤和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的測(cè)量需求，研究了在風(fēng)洞試驗(yàn)中使用視覺(jué)測(cè)量需要運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)。利用VC++與MATLAB軟件開發(fā)平臺(tái)結(jié)合相關(guān)硬件設(shè)備，開發(fā)了基于雙目立體視覺(jué)原理的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)使用精度校驗(yàn)平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果滿足風(fēng)洞試驗(yàn)的需求。將系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用到風(fēng)洞試驗(yàn)中，根據(jù)風(fēng)洞的實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)條件，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與安裝方法，能較好地獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)并將結(jié)果顯示出來(lái)。
　　本文主要完成的工作有：
　　1）研

3、究了測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)坐標(biāo)系和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、小孔成像原理、相機(jī)鏡頭畸變以及測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量原理；
　　2）研究了編碼標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)計(jì)與識(shí)別、圓心提取技術(shù)以及編碼標(biāo)志點(diǎn)的解碼；
　　3）研究了相機(jī)標(biāo)定技術(shù)，包括相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的求解和光束法平差優(yōu)化；
　　4）根據(jù)風(fēng)洞現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)環(huán)境和需要獲得的數(shù)據(jù)，完成了測(cè)量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件功能以及試驗(yàn)中拍攝流程的設(shè)計(jì)；
　　5）設(shè)計(jì)并完成系統(tǒng)的精度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，當(dāng)測(cè)量空間為2000mm×1800