[发明专利]压力敏感涂料测量结果的高精度显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学压力敏感涂料测压技术，具体为一种压力敏感涂料测量结果的高精度显示方法。

背景技术

光学压力敏感涂料测压技术作为一种新兴的压力测量技术，以不破坏流场结构、测量周期短、成本低、可以进行全域压力测量的优势而广受关注。根据摄影测量学原理可知，其测量结果为一张二维灰度图像，代入校准曲线得到的二维压力分布图可以定性地显示出被测模型上各个区域的压力变化状况。然而，在气动测量中，实际的被测模型表面多为三维空间曲面，使得实际的压力三维分布被表现为二维平面图像；同时考虑实验过程中被测模型的刚性和承受空气动力时的形变情况、相机拍摄角度、位置变化等无法避免的因素而导致所获二维平面图像扭曲严重，存在的平移、旋转、拉伸及压缩等现象，最终使得所获的二维压力分布图像失真，测量精度下降，使压力信息提取不便。

针对压力敏感涂料测压技术测量结果的二维显示形式，目前现有技术如实验流体力学中文章《压敏漆图像数据处理技术》，将图像三维重构技术应用于叶片表面压力中，得到压力敏感涂料测压技术所得二维结果的三维转化，但是，对于被测三维模型表面曲率变化大、几何形状不规则的情况，该方法在实施过程中仅考虑了整个被测模型表面的曲率变化，忽略了其表面上曲率变化大、几何形状不规则的区域，导致被测三维模型坐标与所得二维图像坐标间的转化误差变大，压力值被赋予被测三维模型表面时出现错位问题，影响压力敏感涂料测压技术所得结果的显示精度。

发明内容

要解决的技术问题

压敏涂料测压技术所得结果为二维图像，而被测模型表面通常为不规则的三维立体曲面，获得的图像为扭曲、变形的三维模型的平面图，为了克服所得图像存在扭曲、变形现象导致的无法直接提供具体位置的压力信息的问题，本发明提出了一种压力敏感涂料测量结果的高精度显示方法，该方法可以校正所得图像的变形问题，对被测模型表面压力分布进行多角度显示，且可以根据需要对其表面进行分区细化处理，以方便准确无误地提高在需要高精度测量区域的结果显示精度，精确提供被测三维模型上任一点的压力信息，有效对实验过程中真实压力场进行还原。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种压力敏感涂料测量结果的高精度显示方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：对被测模型进行三维扫描，得到被测模型的三维坐标数据，构建被测模型的三维造型；

步骤2：将被测模型表面划分为至少5个大区域；对于区域表面存在曲率变化的大区域，将该大区域均匀划分为至少5个小区域；在每个小区域以及每个内部没有小区域的大区域内，均匀标记至少6个标记点；根据步骤1得到的被测模型的三维坐标数据，确定所有标记点的三维坐标；

步骤3：完成采用光学压力敏感涂料进行被测模型表面压力测量，获取表示荧光光强的二维图像；

步骤4：对于每个小区域以及每个内部没有小区域的大区域，采用以下方法建立单个区域二维图像坐标与被测模型表面三维坐标的转换方程：

建立被测模型表面三维坐标与二维图像坐标的线性转换方程：

x=L1X+L2Y+L3Z+L4L9X+L10Y+L11Z+1]]>