[发明专利]基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量装置及其方法

权利要求书

1.基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量装置，其特征是：包括光源、电感式接近开关、直升机旋翼机构、左摄像机、右摄像机、导轨和图形工作站，所述的直升机旋翼机构包括旋翼头、螺栓孔和旋翼，光源位于直升机旋翼上方，电感式接近开关安装在直升机旋翼上，左右两台摄像机安装在导轨上、面向直升机旋翼并分布在直升机旋翼的两侧，两台摄像机与图形工作站相连。

2.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量装置，其特征是：旋翼包括标准旋翼和伴随旋翼，螺栓孔有三组、分别位于旋翼头的边缘，三组螺栓孔两两角度为120°，标准旋翼和伴随旋翼通过螺栓孔安装在旋翼头上。

3.根据权利要求1或2所述的基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量装置，其特征是：所述的导轨上带有标尺。

4.基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量方法，采用权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量装置，其特征是：首先通过张正友法标定出两台摄像机的内部参数焦距f_l、f_r及外部参数旋转矩阵R和平移矢量T，再将旋翼信号图像传入图形工作站，得到旋翼在左右摄像机中的图像坐标，将得出的数据作为已知条件基于视差原理求解出旋翼点的空间三维坐标、从而得出共锥度。

5.根据权利要求4所述的基于双目立体视觉技术的旋翼共锥度测量方法，其特征是：所述的旋翼点的空间三维坐标求解方法为左摄像机o_lx_ly_lz_l位于世界坐标系的原点处且无旋转，图像坐标系为O_lX_lY_l，有效焦距为f_l；右摄像机坐标系为o_rx_ry_rz_r，图像坐标系为O_rX_rY_r，有效焦距为f_r，由摄像机透视变换模型有：

o_lx_ly_lz_l坐标系与o_rx_ry_rz_r坐标系之间的相互位置关系可通过空间转换矩阵M_lr表示为：

其中，分别为o_lx_ly_lz_l坐标系与o_rx_ry_rz_r坐标系之间的旋转矩阵和原点之间的平移变换矢量，o_lx_ly_lz_l坐标系与o_rx_ry_rz_r坐标系的变换，可以通过绕不同坐标轴的3次连续转动来实现，其中ψ为绕o_lx_ly_lz_l坐标系z_l轴的转动角度，θ为绕o_rx_ry_rz_r坐标系y_r轴转动的角度，φ为绕o_rx_ry_rz_r坐标系x_r轴转动的角度，t_x，t_y，t_z分别为o_lx_ly_lz_l坐标系到o_rx_ry_rz_r坐标系的x，y，z方向三维平移分量；

由(1)～(3)得可知：

由于已知左摄像机坐标系o_lx_ly_lz_l与世界坐标系oxyz重合，则： 

即待测旋翼点的三维坐标为：