[发明专利]用于飞机壁板自动制孔和自动钻铆的双目视觉求法矢方法

权利要求书

1.一种用于飞机壁板自动制孔和自动钻铆的双目视觉求法矢方法，其特征在于，包括末端执行器（1）、结构光发射器（2）、右相机（3）和左相机（4）；所述结构光发射器（2）、右相机（3）和左相机（4）均角度可调安装在末端执行器（1）的前方，其求法矢方法为：

步骤（1）在需要制孔或钻铆的位置周围使用结构光发射器（2）向飞机壁板（5）投射m×m的矩阵光线，矩阵光会在壁板表面形成投影，该矩阵共有M个交点，其中m≥3，M=m²；

步骤（2）使用双目视觉系统计算投影矩阵交点的实际坐标（x₁，y₁，z₁）（x₂，y₂，z₂）……（x_M，y_M，z_M）；

步骤（3）根据步骤（2）计算的投影矩阵交点的实际坐标并使用最小二乘法拟合出壁板曲面方程，通过该曲面方程计算出曲面上任意一点的法矢。

2.根据权利要求1所述的用于飞机壁板自动制孔和自动钻铆的双目视觉求法矢方法，其特征在于，所述步骤（3）具体为：

A、将投影矩阵交点的实际坐标代入曲面方程

z=f(x，y)=ax²+by²+cxy+dx+ey+g

中，得到

；

其中，R_n为f(x_n，y_n)计算值与点坐标z_n之间的差距，称R_n为剩余量；

B、根据最小二乘法原理，使误差平方和

达到最小值；

C、使用求极小值方法，将分别对求偏导得到：

D、对步骤C中的方程组的六个方程的六个未知数求解，得到a、b、c、d、e、g的值，代入步骤A的曲面方程中便得到新的曲面方程F(x，y，z)=ax²+by²+cxy+dx+ey+g-z；

E、计算得到曲面上一点（x_i，y_i，z_i）处的法向量为。

3.根据权利要求1所述的用于飞机壁板自动制孔和自动钻铆的双目视觉求法矢方法，其特征在于，所述步骤（2）具体为：对右相机（3）和左相机（4）进行标定，使用右相机（3）和左相机（4）拍摄投影矩阵，对右相机（3）和左相机（4）拍摄的照片分别经过边缘检测，边缘拟合、特征点提取获得照片中投影矩阵的交点，使用立体匹配确定左相机照片和右相机照片的对应关系从而得到一点P（x，y，z）在左相机（4）中的坐标P_L（x_l，y_l）和在右相机（3）中的坐标P_R（x_r，y_r），然后基于视差法便可求取x，y，z的值。