[发明专利]一种飞机表面形貌数字化测量方法

权利要求书

1.一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，首先架设一个覆盖待测飞机的测量区域的多相机系统；然后使用标定工具对多相机系统进行标定，从而计算出多相机系统中各相机的位姿；接着使用光学投点器，将靶标点投射到待测飞机的表面上，通过多相机系统对待测飞机拍摄图像，然后通过所拍摄的图像计算出待测飞机的表面上靶标点的三维空间坐标，完成飞机表面形貌的测量。

2.如权利要求1所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，靶标点的三维坐标的计算具体包括以下步骤：

步骤一：使用光学投点器将一定密度的光学靶标点投射到飞机待测表面；

步骤二：使用多相机系统对待测飞机表面拍摄图像；

步骤三：根据靶标点在不同图像中的像点信息，计算出靶标点的空间坐标近似值；

步骤四：根据各靶标点的空间坐标近似值，列出像点误差方程；并通过最小二乘法求解出靶标点的空间坐标值改正数，将空间坐标值改正数与靶标点的空间坐标近似值相加求出靶标点的三维坐标。

3.如权利要求1所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，所述多相机系统中各相机的位姿计算方法为：将标定工具在测量区域内移动若干位置，每移动一次位置，对标定工具进行一次拍摄；所述标定工具上面自带标志点，在拍摄时需要确保标定工具上的标志点所在平面尽量与地面保持垂直。

4.如权利要求3所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，在每一次拍摄后，都会得到标定工具的标志点图像，首先对图像中的标志点进行识别，提取出标志点信息，根据标志点信息，利用单像空间后方交会原理，计算出拍摄图像的单个相机的相机位姿；将每一次移动标定工具后拍摄得到的图像都进行处理，进一步迭代计算出多相机系统中每个相机的位姿。

5.如权利要求1所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，对于大型面结构的飞机被测区域的多相机系统的架设，首先将大型面结构的飞机的被测区域划分为若干子区域，然后再进行相机布站组成多相机系统；在布站时，相机安装位置需要满足拍摄最大范围的视场和角度，并确保每个相邻相机之间具有80％以上的拍摄重叠度。

6.如权利要求5所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，当被测区域具有多个待测面时，需要在面与面之间安装额外的相机，所述额外的相机需要能够同时拍摄到相邻的两个面。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，所述光学投点器为单点光学投点器。

8.如权利要求1-6任一项所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，所述光学投点器为多点光学投点器。

9.如权利要求1-6任一项所述的一种飞机表面形貌数字化测量方法，其特征在于，所述标定工具为定向尺。