[实用新型]一种视频测量物体运动姿态的系统

说明书

本实用新型公开了一种视频测量物体运动姿态的系统，包括主机、同步控制器、两套转动机构和两台工业相机；其中，同步控制器包括FPGA处理器、同步触发模块、RS485外部电路、触发信号连接器和控制信号连接器；主机包括显示屏和两套分别与工业相机相对应的处理单元，每套处理单元包括主控制板、GPU处理器、图像采集卡和电源；转动机构与控制信号连接器相连；工业相机包括与图像采集卡相连的采集端和与触发信号连接器相连的触发端。本实用新型一方面能够基于GPU对采集的海量图像进行高速而有效的处理，以达到提高图像处理效率的目的；另一方面能够使工业相机同步采集图像，以达到提升前期采集精度以及提升后期处理计算精准度的目的。

技术领域

本实用新型涉及视频测量技术领域，具体地说涉及一种视频测量物体运动姿态的系统。

背景技术

运动姿态视频测量技术是用机器代替人眼来做测量和判断，但高速运动的物体由于速度快，人眼或者普通工业相机很难捕捉到运动物体的细节，因此需要可以高速成像的图像采集技术在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，以使所记录目标的变化过程清晰、缓慢地呈现在我们眼前。

目前，飞行器模型视频测量技术中的标记点图像识别、亚像素定位与匹配等功能均是在飞行器模型试验后用兼容计算机对图像数据进行后处理，其无法在试验完成后的5-10分钟内提供结果数据，存在着处理速度慢的技术问题。另外，在对连续式飞行器模型进行变形测量试验时，单台工业相机在一个温度阶梯的图像数据就高达约280GB，如果仍然使用上述常规方法进行图像数据处理，则至少需要数天时间，将严重影响飞行器模型试验效率。

随着近年来GPU处理速度的提升，使得利用GPU作为处理器对工业相机采集的试验图像序列实时处理，快速提取图像中标记点的坐标、特征数据和保存实时压缩图像成为可能。因此，如何结合当前并行图像处理硬件的成本与能力，将现有的标记点图像识别、亚像素定位与匹配技术硬件化，研发一种能够满足高速海量图像的实时存储、标记点识别及亚像素定位与匹配等功能的运动姿态视频测量技术成为了必然趋势。

另外，现有技术中也有基于双目立体视觉原理的视频测量技术，如专利公告号为CN103727927B的现有技术在2015年10月14日所公开的一种基于结构光的高速运动物体位姿测量方法，但该技术并未考虑工业相机在进行图像采集时的同步性，因而不仅影响了图像的采集精度，更大大影响了后期图像处理计算的精准度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种视频测量物体运动姿态的系统，本实用新型一方面能够基于GPU对采集的海量图像进行高速而有效的处理，以达到提高图像处理效率的目的；另一方面能够使工业相机同步采集图像，以达到提升前期采集精度以及提升后期处理计算精准度的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种视频测量物体运动姿态的系统，其特征在于：包括主机、同步控制器、两套转动机构和两台工业相机；其中，

所述同步控制器包括FPGA处理器、同步触发模块、RS485外部电路、触发信号连接器和控制信号连接器，FPGA处理器、同步触发模块和RS485外部电路均集成PCB电路板上，同步触发模块分别与FPGA处理器和触发信号连接器连接，RS485外部电路分别与FPGA处理器和控制信号连接器连接；

所述主机包括显示屏和两套分别与工业相机相对应的处理单元，每套处理单元包括主控制板、GPU处理器、图像采集卡和电源，主控制板分别与GPU处理器、图像采集卡和电源连接，两套处理单元中的主控制板相互连接，其中一块主控制板分别与显示屏和FPGA处理器连接；

所述转动机构与控制信号连接器相连，用于调节工业相机的方位角；

所述工业相机包括与图像采集卡相连的采集端和与触发信号连接器相连的触发端；所述同步控制器通过同步触发模块控制工业相机同时采集图像。