[发明专利]一种用于飞机蒙皮对缝测量的线激光标定方法

说明书

本发明公开了一种用于飞机蒙皮对缝测量的线激光标定方法，涉及视觉测量技术领域；为了解决适用范围有限问题；具体包括以下步骤：基于EPNP算法解算标定靶标与相机之间的位姿转换关系；基于线面相交的原理，解算位姿图像中光条骨架在相机坐标系中的空间坐标；使用RANSAC算法过滤光条骨架点中的噪声点，并对骨架点进行拟合，获取激光发射器的光平面方程；还包括使用光束法平差对位姿转换关系进行优化，获得参考靶标平面在相机坐标系中平面方程；具体包括以下内容。本发明所需的二维标定靶标制造简单，精度高，维护和现场操作简单，使用方便，相对于传统方法易于获得丰富的标定点，有益于实现传感器的高精度测量。

技术领域

本发明涉及视觉测量技术领域，尤其涉及一种用于飞机蒙皮对缝测量的线激光标定方法。

背景技术

蒙皮零件是飞机的主要零件之一，其主要作用是保持飞机的气动外形及传递局部气动力；在飞机装配过程中蒙皮上存在着大量的对缝特征，对缝的装配质量超过设计容限会对飞机的飞行性能，隐身性能造成严重的影响。传统对缝测量方法是利用塞尺，专用量具以及人工观测等效率低，精度差，自动化程度低的方法。随着数字化测量技术的发展，基于结构光的视觉测量技术正逐渐被用于蒙皮的对缝测量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于飞机蒙皮对缝测量的线激光标定方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于飞机蒙皮对缝测量的线激光标定方法，包括以下步骤：

S1：基于EPNP算法解算标定靶标与相机之间的位姿转换关系；

S2：基于线面相交的原理，解算位姿图像中光条骨架在相机坐标系中的空间坐标；

S3：使用RANSAC算法过滤光条骨架点中的噪声点，并对骨架点进行拟合，获取激光发射器的光平面方程。

优选地：所述S1中还包括使用光束法平差对位姿转换关系进行优化，获得参考靶标平面在相机坐标系中平面方程。

优选地：所述S1中具体包括以下内容：

S21：选择标定靶标上四个特征点作为虚拟控制点；

S22：将标定靶标上的所有特征点映射到以虚拟控制点为基点的欧式空间中。

优选地：所述S21中四个特征点为标定靶标世界坐标系的原点和 X/Y/Z轴正方向距离原点单位长度的特征点，虚拟控制点坐标为标定靶标上特征点在世界坐标系下坐标为

优选地：所述世界坐标系到相机坐标系之间的转化为刚体变换， 虚拟控制点与特征点之间的转换关系为

优选地：所述S2中还包括利用位姿转换关系将平面靶标上光条骨架特征点转换到相机坐标系中，变换标定靶标位姿，获取属于同一光平面中的多根光条骨架的空间点集。

优选地：所述S3中具体包括以下内容：

S31：使用空间点集拟合光平面方程；

S32：针对图像噪声对光平面方程拟合的影响，使用RANSAC算法优化光平面拟合参数。

优选地：所述S32中优化光平面拟合参数具体包括以下内容：

S41：在当前相机坐标系下，组成初始点集S，对点集S使用特 征值法拟合初始平面方程A_sX_c+B_sY_c+C_sZ_c+D_s＝0；