[发明专利]一种外挂物分离轨迹风洞试验的单目视频测量方法

摘要

本发明涉及外挂物分离的风洞试验技术领域，尤其是涉及一种外挂物分离轨迹风洞试验的单目视频测量方法。本发明提供一种外挂物分离轨迹风洞试验的单目视频测量方法，通过环绕式编码标记点，解决了外挂物风洞模型滚转时，标记点的识别、匹配难题；运用相对运动原理，分别以风洞试验段、外挂物风洞模型为参照物，求解相机的位置和姿态，进而得到外挂物风洞模型的运动轨迹，实现了外挂物分离轨迹的单目视频测量，避免了双目视频测量的立体匹配难题，具有更大的灵活性和实用性。

主权项

一种外挂物分离轨迹风洞试验的单目视频测量方法，其特征在于包括步骤1：在风洞试验段壁板上粘印或绘制至少3个振动测量标记点，用于测量包含风洞洞体振动信息的相机位置、姿态；在外挂物风洞模型表面，粘印或绘制2组环绕式编码标记点，用于测量以风洞外挂物模型为参照物时，相机的位置和姿态；步骤2：风洞试验开始前，将外挂物风洞模型移动到轨迹分离试验的初始位置和姿态，对应时间为t₀，测量振动测量标记点、环绕式编码标记点中I、II、III、IV样式特征编码标记点在风洞坐标系下的三维坐标值，风洞试验开始后，图像采集处理计算机采集、保存图像；步骤3：风洞试验开始后的t_i时刻，根据振动测量标记点t₀时刻在风洞坐标系中的三维坐标值、t_i时刻在像平面的坐标值，计算相机姿态和位置对应的旋转矩阵和平移矩阵步骤4：t_i时刻，对像平面中成像的特征编码标记点进行识别与匹配，根据识别和匹配建立的对应关系，从t₀时刻测量得到的特征编码标记点在风洞坐标系下的三维坐标值中，找出成像的特征编码标记点的三维坐标值；步骤5：t_i时刻，以外挂物风洞模型为参照物，根据成像的特征编码标记点t₀时刻在风洞坐标系中的三维坐标值、t_i时刻在像平面的坐标值，计算相机的姿态和位置对应的旋转矩阵和平移矩阵步骤6：t_i时刻，根据计算外挂物风洞模型从t₀时刻到t_i时刻在风洞坐标系中姿态和位置变化对应的旋转矩阵和平移矩阵并得到外挂物风洞模型的轨迹。