全部
图书
期刊
学位论文
会议论文
报纸
图片
视频
新闻
- 基于面结构光的航空发动机叶片三维测量研究
- 作者： 万美婷 来源： 南昌航空大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 三维测量 叶片 面结构光 组合编码 解相位
- 描述： 航空发动机被称为飞机的“心脏”，叶片是航空发动机的关键部件，由于叶片必须具有精确的尺寸、准确的形状，所以叶片的三维测量显得尤为重要。尽管国内外关于叶片三维测量的方法很多，每种方法都有各自的特点，但从测量精度、测量速度以及测量成本等方面综合考虑，这些方法都存在各自的局限和不足。因此如何找到一种高精度、高效率、低成本的三维测量方法是目前航空发动机叶片领域的研究热点。本课题提出了基于面结构光的叶片三维测量。由于该方法是基于面扫描的方式，测量精度较高，测量速度很快，测量成本低，能够有效的实现叶片三维测量。 本课题对基于面结构光的叶片三维测量的相关理论和方法做了深入的分析。选择了对复杂表面解相位效果较好，适用性广泛的时间编码方法。并采用了时间编码方法中能够同时提高分辨率和准确度的组合编码。主要研究了以下内容： 首先，研究了7幅格雷编码与四步相移法结合的叶片三维测量。搭建了基于三角法的叶片三维测量实验系统；采用了平面棋盘标定法完成了摄像机内部参数和外部参数的标定；应用了7幅格雷编码图案与四步相移法结合的组合编码实现了叶片三维测量。包括：光栅条纹编码、图像采集以及解相位。此方法涉及的关键技术：一、叶片格雷编码图案二值化，与叶片图案能否进行正确的解相位直接相关。二、周期错位的校正；采用了基于标志点的图像拼接技术以及相关软件处理，最终获得了叶片三维模型。 其次，研究了4幅编码条纹图案与四步相移法结合的叶片三维测量。面结构光技术的关键是解相位。为此，在保证质量的前提下，提高解相位速度成为实现叶片三维测量的关键问题。而格雷编码是通过设计一个独一无二的码字分配给每个 π2 相位变化的周期。每个码字由二进制序列组成，不同时期码字的变化按照格雷编码规则确定。所以本课题研究并提出了一种新的解相位方法。与格雷编码不同的是此方法设计了4幅编码条纹图案与四步相移法结合的组合编码，将码字嵌入到相位来确定光栅条纹周期次数，获得绝对相位的过程。并在实验室环境条件下对叶片进行了实验研究及仿真。由于该编码方法简单，易于实现，因此能快速的实现叶片解相位。 实验结果表明该方法同时实现了航空发动机叶片高精度、高效率、低成本的三维测量，测量精度达到了0.03mm。