[发明专利]一种直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法

说明书

本发明公开一种直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法，包括：步骤1，对初始桨叶图像的圆形标记点进行形心检测，得到每个圆形标记点的形心坐标；步骤2，采用排序识别方式，对初始桨叶图像进行圆形标记点的识别；步骤3，建立初始桨叶图像与正面投影平面的透视变换模型，并求解透视变换模型的单应性矩阵，并根据单应性矩阵对初始桨叶图像进行透视变换，得到正面桨叶图像；步骤4，对正面桨叶图像的圆形标记点的形心坐标进行逆变换，得到修正后的初始桨叶图像的圆形标记点的形心坐标。本发明实施例解决了由于铰接式桨叶高速旋转时的存在较大的挥舞运动，且具有一定的摆振和扭转运动，从而导致标记点所在平面不与图像平面平行的问题。

技术领域

本发明涉及但不限于直升机旋翼桨叶运动参数测量技术领域，具体涉及一种直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法。

背景技术

在采用双目立体视觉方法测量桨叶形变时，需要匹配左右相机图像标记点计算视差，视差计算的精度是保证桨叶形变测量精度的前提之一。

对于铰接式桨叶高速旋转时的存在较大的挥舞运动，且具有一定的摆振和扭转运动，这些运动使得标记点自身存在一定的变形，也使得拍摄视角存在一定变化，导致标记点所在平面不与图像平面平行。其中，对于投影面积非零的标记点，若所在平面不与图像平面平行，便会出现投影不对称的现象，即投影变形的问题。例如，圆形标记会被投影成类椭圆形状。由于投影变形会导致标记点形心定位不准确，左右相机图像标记点视差存在误差，标记点三维坐标计算不准确，影响桨叶形变测量精度。

发明内容

本发明的目的为：本发明实施例提供一种直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法，以解决由于铰接式桨叶高速旋转时的存在较大的挥舞运动，且具有一定的摆振和扭转运动，从而导致标记点所在平面不与图像平面平行的问题。

本发明的技术方案为：本发明实施例提供一种直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法，包括：

步骤1，对初始桨叶图像的圆形标记点进行形心检测，得到每个圆形标记点的形心坐标；

步骤2，采用排序识别方式，对所述初始桨叶图像进行圆形标记点的识别；

步骤3，建立初始桨叶图像与正面投影平面的透视变换模型，并求解所述透视变换模型的单应性矩阵，并根据所述单应性矩阵对初始桨叶图像进行透视变换，得到正面桨叶图像；

步骤4，对所述正面桨叶图像的圆形标记点的形心坐标进行逆变换，得到修正后的初始桨叶图像的圆形标记点的形心坐标。

可选地，如上所述的直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法中，所述步骤1包括：

对直升机高速旋转桨叶拍摄得到的初始桨叶图像进行物体轮廓检测，根据所检测出轮廓的凹凸度、圆度和离心率筛选出圆形物体轮廓，并进行圆拟合，计算圆心坐标。

可选地，如上所述的直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法中，所述步骤2包括：

根据呈阵列结构排布的圆形标记点，构建排序识别算法；并采用所述排序识别算法对初始桨叶图像进行圆形标记点识别，从圆形物体轮廓中筛选出圆形标记点的形心坐标。

可选地，如上所述的直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法中，所述步骤3包括：

建立初始桨叶图像中圆形标记点阵列到平行于正面投影平面的圆形标记点阵列的透视变换模型，采用LM优化算法求解透视变换模型的单应性矩阵，根据单应性矩阵将初始桨叶图像变换为平行于正面投影平面的正面桨叶图像。

可选地，如上所述的直升机高速旋转桨叶图像的多圆形标记检测方法中，所述步骤4包括：

对正面桨叶图像检测圆形标记点的形心坐标，并将检测得到形心坐标进行逆变换，得到修正后的初始桨叶图像的圆形标记点形心。