[发明专利]一种基于平行线结构光的飞机蒙皮间隙与阶差测量方法

摘要

一种基于平行线结构光的飞机蒙皮间隙与阶差测量方法，其特征是它包括以下步骤：1）标定相机内参数与结构光平面参数；2）相机采集结构光图像，提取结构光条纹图像中飞机蒙皮的间隙阶差特征点，并记录特征点8邻域灰度信息；3）利用相机标定和结构光平面标定结果将特征点二维坐标转换成三维坐标；4）最后根据间隙阶差特征点8邻域灰度信息使用不同方法计算间隙与阶差值。本发明的优点在于：1）采用新的标定板以实现相机与结构光平面同步标定，提高结构光测量系统标定效率；2）计算间隙与阶差时考虑结构光光条局部几何特征，提高线结构光测量系统的适用范围，减小在应用于复杂轮廓间隙阶差时的测量误差。

主权项

1.一种基于平行线结构光的飞机蒙皮间隙与阶差测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)结构光测量系统标定，包括相机内参数标定与结构光平面标定：(1‑1)固定相机、平行线结构光发射器和标定板位置，采集标定板图像，提取标定板角点图像，角点构成两对相互正交与三条相互平行直线；(1‑2)打开平行线结构光发射器，投射结构光条纹于标定板，提取结构光条纹中心，计算三条平行直线与结构光条纹中心线交点坐标；(1‑3)移动标定板至少三次，保证其在相机视场范围内，重复上述步骤(1‑1)至(1‑2)；(1‑4)利用两对相互正交直线构建相机的绝对二次曲线方程，计算相机内参数；(1‑5)利用步骤(1‑4)的相机内参数将三条平行直线与结构光条纹中心线的交点坐标转换成相机坐标系下的三维坐标，并拟合结构光平面方程；(2)间隙与阶差测量：(2‑1)固定相机与平行线结构光发射器相对位置，与待测物体保持一定距离，打开结构光发射器，投射结构光条纹于待测物体表面，结构光与物体表面干涉后会形成数个间隙阶差特征点；(2‑2)采集结构光条纹图像，提取条纹中心线与间隙阶差特征点图像坐标，将间隙阶差特征点按照条纹方向进行排序，并计算间隙阶差特征点8邻域灰度信息；(2‑3)利用相机标定和光平面标定结果将步骤(2‑2)的间隙阶差特征点图像二维坐标转换成三维坐标；(2‑4)利用步骤(2‑3)中间隙阶差特征点三维坐标计算对缝间隙与阶差值。