论文部分内容阅读
近年来随着国内外航空工业的迅猛发展,航空发动机维修技术的影响力也逐步提高。事实上作为航空发动机维修关键技术之一的缺损叶片焊接修复技术,在我国的研究工作尚处于起步水平并受到国外严格的技术封锁。因此,为努力改变这种不利局面,发展我国航空发动机缺损叶片的焊接修复技术意义重大。在进行焊接修复之前,缺损叶片的精密三维测量工作,将是决定最终焊接质量的关键一步。以航空发动机缺损叶片自动焊接修复系统中的高精度、快速性的三维测量为背景,确定以双频光栅投影测量技术为理论依据,搭建系统测量平台,并对该原理中的背景去除问题和系统标定策略进行详尽的分析研究,并提出两步法用以去除双频相位展开时的干扰背景和12像素对称模板的棋盘格内角点检测算法用于摄像机标定。基于双频投影栅线法的三维测量原理因其在解相位的过程中不易受噪声干扰而被广泛应用。但研究发现,当测量对象为钛合金叶片时,会引起解出的叶片连续相位图与背景图像难以区分的问题,这是钛合金叶片主体颜色和参考平面的颜色对比度太低所致。针对该问题,提出两步去除背景法:首先将参考平面预置为黑色背景,以增大参考平面与钛合金叶片的颜色对比度,实现有效区分二者的目的;再结合MATLAB软件中的Imcrop图像切割函数,进行包裹叶片的变形光栅条纹图像的自动截取,最终得到完整的叶片连续相位图。实验结果表明,所述方法不仅可以有效地区分开叶片连续相位图与背景图像,同时提高了解相位的精度。与此同时,在进行摄像机标定工作时,针对标定工具箱中手动提取棋盘格角点的精度和效率普遍不高的缺点,提出一种基于经典SUSAN(smallest univalue segmentassimilating nucleus)算法的12像素对称模板棋盘格内角点检测算法。实验结果证明,新算法可以准确提取棋盘格内角点,其对9阶棋盘格角点检测的平均时间降至1.244577s,同时将张正友摄像机标定法中的角点提取重投影误差降至[0.3,0.3]像素,可以达到快速有效地检测棋盘格内角点的指标。