[发明专利]一种航空发动机的孔探检测装置和方法

权利要求书

1.一种航空发动机的孔探检测装置，其特征在于，包括：固定环(1)、固定法兰盘(2)、后整流罩锥(3)、传感器安装底座(4)、第一无线陀螺仪角度传感器(5)、发动机手摇把手接口(6)、特制加长杆(7)、第二无线陀螺仪角度传感器(8)、单向棘轮扳手(9)和径向传动轴(10)，所述第一无线陀螺仪角度传感器(5)固定安装于传感器安装底座(4)上，所述传感器安装底座(4)通过螺栓与后整流罩锥(3)固定连接，所述第二无线陀螺仪角度传感器(8)固定安装于特制加长杆(7)上，所述特制加长杆(7)的两端分别与发动机手摇把手接口(6)和单向棘轮扳手(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机的孔探检测装置，其特征在于，所述第一无线陀螺仪角度传感器(5)与第二无线陀螺仪角度传感器(8)规格相同。

3.一种权利要求1至2任一项所述的航空发动机的孔探检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制造可以连接风扇后整流罩锥(3)的传感器安装底座(4)；

S2：安装第一无线陀螺仪角度传感器(5)，第一无线陀螺仪角度传感器(5)与发动机低压转子同轴；

S3：制造特制加长杆(7)，把第二无线陀螺仪角度传感器(8)安装在特制加长杆(7)上；

S4：用单向棘轮扳手(9)连接驱动附件齿轮，从而带动高压转子；

S5：利用高清数码相机环绕单个一级压气机或者涡轮进行拍摄，利用直杆孔探仪或者其他小型数码相机对燃烧室内部进行拍摄；

S6：用SIFT和ORB算子从拍摄图像中检测多个特征点，建立新增图片的基础矩阵、相机参数和投影矩阵，计算三维点，得到三维点云，完成三维重建工作；

S7：综合利用特征点、直线和边缘轮廓几何特征，加以角度传感器的角度约束求解，得到位姿的精确求解。

4.根据权利要求3所述的一种航空发动机的孔探检测装置的检测方法，其特征在于，所述S5中，可在核心部件拆卸分解后进行，压气机转子或涡轮转子分解到单个一级，将核心部件放置于光照均匀、无强磁干扰的的室内，利用高清数码相机环绕单个一级压气机或者涡轮进行拍摄，拍摄图片应覆盖到核心部件绝大部分细节，每张照片拍摄时应该和其他照片有较小的位移和角度变化，且有较大的互相重叠区域。

5.根据权利要求3所述的一种航空发动机的孔探检测装置的检测方法，其特征在于，所述S5中，相机摄像头可采用光学单目摄像头、双目摄像头、RGBD摄像头和结构光摄像头。

6.根据权利要求3所述的一种航空发动机的孔探检测装置的检测方法，其特征在于，所述S6中，利用SIFT和ORB算子从图像中检测多个特征点，首先将图像处理，构建不同层次的尺度空间，选取多幅图像进行特征点匹配，建立不同图片之间的基础矩阵、相机参数和投影矩阵，建立已匹配特征点并进行集束调整，计算三维点，继续加入多幅图像，检测新加入图像特征点，建立新增图片的基础矩阵、相机参数、投影矩阵，计算三维点，直到所有图片都加入。

7.根据权利要求3所述的一种航空发动机的孔探检测装置的检测方法，其特征在于，所述S7中，利用SIFT和ORB特征，对孔探相机图像的特征点求解，建立核心部件点云和孔探相机图像关键点之间的对应关系，求解相机位姿参数，根据发动机转子，构建局部坐标系，将孔探相机图像中直线分为m条为一组，建立核心部件局部坐标与孔探相机之间的对应关系，求解相机位姿参数，对发动机核心部件进行轮廓采样，沿着采样点法向方向搜索匹配点，建立核心部件边缘轮廓与孔探相机之间的对应关系，求解相机位姿参数，利用角度传感器获得发动机旋转轴的精确位姿，根据发动机转子和孔探相机两者之间的坐标系的关系，约束求解相机位姿参数。