[发明专利]一种测量航空发动机中介机匣内表面变形的方法及装置

权利要求书

1.一种测量航空发动机中介机匣内表面变形信息的方法，包括如下步骤：

S100：对双目相机进行标定，以获得双目相机的内、外参数；

S200：在待测航空发动机中介机匣内表面的感兴趣区域喷制散斑作为标记；

S300：在第一载荷作用下，采集待测航空发动机中介机匣内表面发生变形时的第一散斑图像，其中，由左相机采集的第一散斑图像记为第一左图像，由右相机采集的第一散斑图像记为第一右图像；在第二载荷作用下，采集待测航空发动机中介机匣内表面发生变形时的第二散斑图像，其中，由左相机采集的第二散斑图像记为第二左图像，由右相机采集的第二散斑图像记为第二右图像；对所述第一左图像和第一右图像进行匹配，获得第一匹配图像点对；对所述第二左图像和第二右图像进行匹配，获得第二匹配图像点对；

S400：通过双目相机的内、外参数对所述第一匹配图像点对进行三维重建，以获得与所述第一匹配图像点相对应的第一三维坐标；通过双目相机的内、外参数对所述第二匹配图像点对进行三维重建，以获得与所述第二匹配图像点相对应的第二三维坐标；

S500：将所述第一三维坐标和第二三维坐标进行比对，以获得待测航空发动机中介机匣内表面感兴趣区域的位移场和应变场。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S100包括如下步骤：

S101：从八个不同方位拍摄带有编码点和非编码点的标定板，获得第一至第八幅标定板图像；

S102：对所述第一至第八幅标定板图像进行校正，获得校正后的第一至第八幅标定板图像；

S103：以相机的理论内参数作为内方位参数初值，对校正后的第一幅和第二幅标定板图像进行相对定向并重建编码点的三维坐标；

S104：利用后方交会计算第三至第八幅标定板图像的外方位参数；

S105：根据相机的内方位参数和步骤S104中获得的外方位参数，利用双目重建的最小二乘算法计算所有非编码点的三维坐标；

S106：利用光束平差迭代对校正后的第一至第八幅标定板图像的内、外方位参数以及所有编码点和非编码点的三维坐标进行优化；

S106：通过比例尺获得优化后的所有编码点和非编码点的真实三维坐标；

S107：利用步骤S104中获得的外方位参数获取左、右相机的内参数矩阵Kl、Kr以及右相机相对于左相机的外参数矩阵[R|T]，其中，R为旋转矩阵，T为平移矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300中，对所述第一左图像和第一右图像以及对所述第二左图像和第二右图像进行匹配包括粗匹配和精匹配。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述粗匹配包括如下步骤：

S301：在第一左图像上选定待匹配区域，并将该区域划分为一定数量和尺寸的方形网格，每个网格的尺寸记为(2m+1)*(2m+1)，同时，第二左图像上的待匹配区域默认为与第一左图像上的待匹配区域一致；

S302：利用相关匹配准则在第一右图像以及第二右图像内进行搜索，计算第一左图像与第一右图像以及第二左图像与第二右图像计算区域内的各网格之间的相似度，根据相似度的极值处的坐标获得第一右图像和第二右图像上相匹配的子区位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，采用距离平方和系数对所述第一左图像和第一右图像以及对所述第二左图像和第二右图像进行精匹配，所述距离平方和系数表示为：

其中，r₀和r₁两个参数用于补偿由于光照引起的灰度线性变化，