[发明专利]一种基于数字摄影测量技术的高精度转动测量方法

权利要求书

1.一种基于数字摄影测量技术的高精度转动测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

一、在转动机架的转子和定子上分别粘贴反光靶标，并将定子和转子上的反光靶标数量分别为Ns和Nr，其中，Ns和Nr均为正整数；

二、在初始未发生转动的条件下，对转动机架上的反光靶标进行拍照，并在拍摄完毕后，根据拍摄的照片对各个反光靶标进行解算三维坐标，记作：其中，i＝1,2,…,Nr；

三、将转动机架的转子转动到Na组待测量角度上，分别进行拍摄并解算三维坐标，得到每一待测量角度下各个反光靶标的三维坐标，并记作：

其中，i＝1,2,…,Nr，j＝1,2,…,Na，Na为正整数，分别为反光靶标的坐标数值；

四、根据步骤二和步骤三得到的各个反光靶标的三维坐标和拟合计算在给定转动指令的条件下，转子相对于定子的相对转动角度；

所述拟合计算的步骤中，利用最小二乘法找到使得拟合函数达到极小值的转动角θ_j，拟合函数为：

其中，i＝1,2,…,Nr，j＝1,2,…,Na，|| ||为求模运算，R(θj)为坐标旋转矩阵，为每一个反光靶标的旋转中心位置矢量。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字摄影测量技术的高精度转动测量方法，其特征在于：在步骤四中反光靶标的旋转中心位置矢量的拟合包括如下步骤：

拟合每一个反光靶标所在的旋转平面A_ix+B_iy+C_iz＝1，

拟合每一个反光靶标的旋转轴方向矢量

拟合转动机架的旋转轴

拟合每一个反射靶标的旋转中心位置矢量

3.根据权利要求2所述的一种基于数字摄影测量技术的高精度转动测量方法，其特征在于：在步骤四中，R(θj)为坐标旋转矩阵，其定义为：