[发明专利]一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法

权利要求书

1.一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将若干根天线肋(1)均等间隔20°集中安装在底座(2)上，并在每根天线肋(1)和底座(2)上均匀粘贴靶标点和编码点，再利用斜面转接工装(3)将底座(2)安装在平台(4)上，底座(2)安装天线肋(1)的部分倾斜向下；

第二步，在确认靶标点均无翘起或脱落后，将两把基准尺(5)分别放置在底座(2)和平台(4)上，并将天线肋(1)、底座(2)、斜面转接工装(3)、平台(4)和基准尺(5)共同放置在温箱(6)中，然后保持温箱(6)在各工况静置至少2h；

第三步，温箱(6)静置结束后，在若干根天线肋(1)整体包络线外侧设置两层测道，每层测道均等间隔设置多个测站，每个测站均采用相机(7)对准天线肋(1)整体平面投影区域中心三点式测量，每个测点均利用相机(7)拍摄6张照片；

第四步，调整相机(7)的曝光时间、曝光强度和工业摄影测量软件扫描参数，当所有测点的灰度最大值均处于100～200且像素数量足够饱满时，结束测量；

第五步，根据测量结果，建立标志点整体平差计算模型，并计算标志点平差均方根；

所述第一步中，天线肋(1)采用弧形杆结构，天线肋(1)一端与底座(2)固定连接，天线肋(1)的数量不多于10根，每根天线肋(1)上均匀布设不少于28个靶标点，每根天线肋(1)上的靶标点直径均不小于6mm，每根天线肋(1)上均匀布设不少于5个编码点，每根天线肋(1)上的编码点直径均不小于3mm，每根天线肋(1)上的靶标点与编码点均不重合；

所述第一步中，底座(2)采用空心圆柱体结构，底座(2)的材料采用殷钢，底座(2)上表面靠近边缘区域均匀布设不少于18个靶标点，底座(2)上表面的靶标点直径不小于6mm，底座(2)上表面靠近边缘区域等间隔布设不少于6个编码点，底座(2)的编码点直径均不小于3mm，底座(2)上表面的靶标点与编码点均不重合；

所述第二步中，温箱(6)采用内部尺寸不小于5.5m×5.5m×4m的步入式高低温箱，温箱(6)内壁与天线肋(1)的最小间距设为1m，温箱(6)内压设为常压。

2.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第一步中，平台(4)采用实心立方体结构，平台(4)的材料采用大理石，平台(4)的重量不小于1t，平台(4)与天线肋(1)的最小间距设为10mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第二步中，基准尺(5)采用长度不小于800mm的摄影测量专用基准尺，两把基准尺(5)的材料均采用碳纤维，两把基准尺(5)相互垂直，一把基准尺(5)放置在底座(2)一端，另一把基准尺(5)放置在平台(4)上。

4.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第二步中，温箱(6)具有提供高温和低温功能；高温温度区间满足20℃～100℃，低温温度区间满足20℃～-70℃。

5.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第三步中，第一层测道位于若干根天线肋(1)整体包络线外侧的2.5m处，第二层测道位于若干根天线肋(1)整体包络线外侧的2m处，每层测道均设置9个测站，每个测站利用相机(7)按三点拍摄天线肋(1)整体平面投影区域，每点相机水平0°和竖直90°各一张，每个测站共6张照片。

6.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第四步中，初始调整相机(7)曝光时间为1ms，曝光强度为7，根据所拍照片中像点像素灰度和饱满程度相应增加或减少曝光时间和曝光强度；在工业摄影测量软件中调整扫描范围，X向像素范围2～200，Y向像素范围2～200，标志像素数量4～3000，忽略形状平滑度、过度曝光及亮度。

7.根据权利要求1所述的一种基于摄影测量的高低温环境微变形测试方法，其特征在于：所述第五步中，经图像扫描处理、标志点识别、图像匹配、空间点三角交会和光束平差后得到待测物体的三维坐标，建立整体平差模型：

其中：X1、X2和X3分别为相片外方位元素、标志点坐标和相机内参数的改正数向量；A1、A2和A3分别为相应的系数矩阵；L1为标志像点坐标的观测值向量；V1为标志像点坐标的权矩阵；L3为内部参数虚拟的观测值向量，一般为零向量；V3为内部参数虚拟观测值的权矩阵。