[实用新型]一种大型柔性囊体体积视觉测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间大尺寸测量领域,特别是一种大型柔性囊体体积视觉测量系统。 

背景技术

飞艇艇体是异形柔性囊体，在生产加工过程中因受到材料特性和加工工艺的影响，使得成型后的飞艇艇体与设计之间存在一定的偏差，如果飞艇囊体空间尺寸与设计值相差较大，将会对浮空器的平衡性能、气动特性以及飞行品质产生重要影响。囊体空间尺寸又与囊体体积直接相关，而飞艇的体积决定了其有效载荷。因此，在飞艇总装、总调试验前有必要对其囊体空间尺寸与体积进行测量。 

飞艇体积巨大，外形不规则存在异形，难以在室内进行试验，且在外场试验环境中由于风场、气流的影响，艇体不能保持静止状态，难以找到合适的测量参考点，因此，难以用现有常规技术和稳定大体积测量方法对其柔性囊体空间尺寸与体积进行测量，目前还没有大型柔性囊体体积的测量系统。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种大型柔性囊体体积视觉测量系统，为准确测量大型柔性囊体体积提供测量基础。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种大型柔性囊体体积视觉测量系统，包括多个均匀分布在大型柔性囊体所在区域周围的摄像机安装支架和多个均匀分布在大型柔性囊体所在区域周围的三脚架，所述摄像机安装支架上安装有多个摄像机云台，所述摄像机云台上安装有摄像机；所述三脚架上安装有激光测距仪云台，所述激光测距仪云台上安装有激光测距仪；所述摄像机云台、摄像机、激光测距仪云台、激光测距仪均接入主控计算机；多个用于校准摄像机和激光测距仪参数的标定点板组成的标定点板阵列布置在大型柔性囊体所在区域内；多个视觉标记点固定在大型柔性囊体表面上。 

所述摄像机安装支架个数为3～5个。 

所述每个摄像机安装支架上安装有6～10个摄像机云台。 

所述标定点板为白色圆盘形标记点板，所述白色圆盘形标记点板中心设有黑色圆盘形标记点，所述标定点板直径为30～50cm，所述黑色圆盘形标记点直径为5～10cm。 

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型结构简单，成本低廉，为准确测量大型柔性囊体体积提供了测量基础。 

附图说明

图1为本实用新型一实施例视觉测量系统结构示意图； 

图2为本实用新型一实施例支架及摄像机安装示意图；

图3为本实用新型一实施例三脚架及激光测距仪安装示意图；

图4为本实用新型一实施例标定点板示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型一实施例包括多个均匀分布在大型柔性囊体所在区域周围的摄像机安装支架1和多个均匀分布在浮空器囊体所在区域周围的三脚架2，所述摄像机安装支架1上安装有多个摄像机云台6，所述摄像机云台6上安装有摄像机5；所述三脚架2上安装有激光测距仪云台8，所述激光测距仪云台8上安装有激光测距仪7；所述摄像机云台6、摄像机5、激光测距仪云台8、激光测距仪7均接入主控计算机4；多个用于校准摄像机和激光测距仪参数的标定点板3组成的标定点板阵列布置在大型柔性囊体所在区域内。 

本实施例中，所述摄像机安装支架个数为3～5个；，所述每个摄像机安装支架上安装有6～10个摄像机云台。 

本实施例中，如图4所示，所述标定点板为白色圆盘形标记点板，所述白色圆盘形标记点板中心设有黑色圆盘形标记点，所述标定点板直径为30～50cm，所述黑色圆盘形标记点直径为5～10cm。 

本实施例中，摄像机云台和激光测距仪云台均采用青岛三维科技810型转台。 

本实用新型装置使用过程如下： 

在测量现场（大型柔性囊体放置区域及其周围区域，需保证在该区域摄像机和激光测距仪能够测量到大型柔性囊体）架设好摄像机安装支架，安装好摄像机云台及摄像机，将摄像机云台和摄像机调整为适当姿态；布置激光测距仪，其摆放位置应尽量在进行视觉系统的有效测量范围外围，并且两两之间均无障碍物遮挡；确定激光测距仪和摄像机的世界坐标；在测量场地内（即大型柔性囊体放置区域内）的不同位置处布放标定点板，确定标定点板的世界坐标，摄像机拍摄标定点板阵列，并利用获得的多组标定点板阵列的标定图像，根据标准摄像机标定方法，获得各台摄像机的参数；将大型柔性囊体放置在测量现场内，在大型柔性囊体充气前，在囊体表面粘贴视觉标记点，囊体充气后，分段拍摄囊体图片，要求相邻的两个拍摄分段中，都至少要有不少于3个相同的标记点同时出现在所拍摄的图像之中，最好能够有5~10个同时出现在相邻两个分段中的相同标记点，重构出各分段中每个标记点的三维世界坐标，以某一个分段作为大型柔性囊体坐标系，通过坐标变换，得到所有标记点的大型柔性囊体坐标，重构大型柔性囊体表面的三维模型，最后利用三维模型计算大型柔性囊体体积。