[发明专利]一种运动态结构变形视觉测量方法

权利要求书

1.一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将作动机构(1)与被测运动结构(2)连接；通过作动机构(1)实现带动被测运动结构(2)运动；

步骤二、在被测运动结构(2)的表面需要进行变形测量的位置粘贴视觉测量靶标(3)；并在被测运动结构(2)的中部安装实时标定尺(4)；

步骤三、在被测运动结构(2)的表面安装位姿跟踪靶标(5)；

步骤四、将自适应视场调节机构(12)的根部与移动平台(13)连接；在自适应视场调节机构(12)的顶部安装视觉测量高稳定基线结构(9)；在视觉测量高稳定基线结构(9)的一端安装第一视觉测量头(7)，在视觉测量高稳定基线结构(9)的另一端安装第二视觉测量头(8)；第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)均通过视觉测量数传与控制模块(10)与视觉测量控制与处理系统(11)连接；第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)均对准被测运动结构(2)；

步骤五、在视觉测量高稳定基线结构(9)的中部安装位姿跟踪测量模块(6)；位姿跟踪测量模块(6)对准被测运动结构(2)，且实现位姿跟踪测量模块(6)实时捕获位姿跟踪靶标(5)；

步骤六、调节第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)，实现第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)均能有效覆盖全部视觉测量靶标(3)；调节完成后，对第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)的位置锁死，保持第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)相对位姿稳定；

步骤七、通过视觉测量控制与处理系统(11)控制第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)对视觉测量靶标(3)进行静态状态视觉测量采集，并根据分布在被测运动结构(2)各视觉测量靶标(3)的绝对位置及相对位置，获得被测运动结构(2)的实时位姿状态；

步骤八、通过作动机构(1)驱动被测运动结构(2)按照预设轨迹运动；

步骤九、通过视觉测量控制与处理系统(11)控制第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)对视觉测量靶标(3)进行初始状态视觉测量采集，并根据采集结果，解算出初始状态测量图像；对初始状态测量图像进行等变形量比例解算；获得修正后的变形量测量图像，根据修正后的变形量测量图像获得当前被测运动结构(2)变形测量结果；

步骤十、重复步骤八和步骤九，并对被测运动结构(2)变形测量结果取平均值，获得被测运动结构(2)运动全过程最终变形量测量结果。

2.根据权利要求1所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤一中，作动机构(1)为被测运动结构(2)以外的外置作动机构，或为被测运动结构(2)自带的内置作动机构。

3.根据权利要求2所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤三中，所述位姿跟踪靶标(5)个数不小于3个，至少1个位姿跟踪靶标(5)安装在被测运动结构(2)的中间区域，且各位姿跟踪靶标(5)分布不在同一条直线上。

4.根据权利要求3所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤四中，所述视觉测量数传与控制模块(10)采用柔性数据传输线或无线数传方式进行数据传输与控制；所述视觉测量高稳定基线结构(9)实现运动中不产生影响第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)相对位姿稳定的有害变形。

5.根据权利要求4所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤五中，所述位姿跟踪测量模块(6)实现对视觉测量高稳定基线结构(9)产生的附件重量不产生影响第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)相对位姿稳定的有害变形。

6.根据权利要求5所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤七中，初始状态视觉测量采集时，第一视觉测量头(7)和第二视觉测量头(8)的采集频率为被测运动结构(2)最大运动频率的5-10倍。

7.根据权利要求6所述的一种运动态结构变形视觉测量方法，其特征在于：所述步骤九中，对初始状态测量图像进行等比例解算的具体方法为：

以实时标定尺(4)实际长度与图像中长度的比例为基准，以该比例对初始状态测量图像的变形量进行解算。