[发明专利]一种飞行器壳体振动视觉测量装置及方法

权利要求书

1.一种飞行器壳体振动视觉测量装置，其特征在于，所述飞行器壳体振动视觉测量装置安装于飞行器主体(2)上，包括振动检测部件，以及用于连接振动检测部件和飞行器主体(2)的连接组件，其中：

所述振动检测部件包括视觉相机(3)、用于测量视觉相机(3)三轴振动信息的第一振动传感器(4)和用于测量飞行器主体(2)三轴振动信息的第二振动传感器(1)，所述视觉相机(3)通过连接组件固定连接在飞行器主体(2)的侧面，所述第一振动传感器(4)固定于视觉相机(3)外壁，所述第二振动传感器(1)固定安装在飞行器主体(2)内部。

2.根据权利要求1所述的飞行器壳体振动视觉测量装置，其特征在于，所述连接组件包括连接飞行器主体(2)的第一连接杆(5)和连接视觉相机(3)的第二连接杆(7)，第一连接杆(5)和第二连接杆(7)固定连接，第一连接杆(5)与飞行器主体(2)的夹角α的范围为10°～60°，所述第一连接杆(5)与第二连接杆(7)的夹角β的范围为120°～170°，且α+β180°。

3.一种飞行器壳体振动视觉测量方法，基于权利要求1或2所述的飞行器壳体振动视觉测量装置进行测量，其特征在于，通过使用双振动传感器构建振动差分模型，获得飞行器主体(2)和视觉相机(3)的三轴振动差分位移，计算视觉相机采集飞行器壳体图像信息的二维偏移量，根据偏移量重新校准飞行器壳体图像信息，最终计算获得飞行器壳体振动的视觉测量结果，包括如下步骤：

S1：使用第一振动传感器(4)和第二振动传感器(1)分别采集飞行器主体(2)的三轴振动信息和视觉相机(3)的三轴振动信息，视觉相机(3)同时采集飞行器主体(2)的壳体图像信息；

S2：计算飞行器主体(2)三轴振动信息与视觉相机(3)三轴振动信息的三轴振动差分位移；

S3：根据步骤S2中所得三轴振动差分位移，计算视觉相机(3)采集飞行器壳体图像信息的二维偏移量，根据偏移量重新校准飞行器壳体图像信息；

S4：根据步骤S3得到的校准后飞行器壳体图像信息中特定像素位置变化，计算得到飞行器壳体振动信息。

4.根据权利要求3所述的一种飞行器壳体振动视觉测量方法，其特征在于，所述采集视觉相机(3)三轴振动信息的第一振动传感器(4)的Y轴和Z轴与视觉相机(3)感光CCD矩形平面的边缘方向一致；采集飞行器主体(2)三轴振动信息的第二振动传感器(1)的Z轴与飞行器上升方向一致，Y轴与第一振动传感器(4)的Y轴方向一致。

5.根据权利要求3所述的一种飞行器壳体振动视觉测量方法，其特征在于，所述第一振动传感器(4)与第二振动传感器(1)参数相同；所述三轴振动信息为三轴振动位移测量值。

6.根据权利要求3所述的一种飞行器壳体振动视觉测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算振动差分位移具体步骤如下：

S2.1.根据视觉相机(3)的安装角度，计算第二振动传感器(1)的三轴振动测量值，使得第一振动传感器(4)和第二振动传感器(1)的三轴振动测量值处于同一坐标系中，即视觉相机三维坐标系；

S2.2.对第一振动传感器(4)和第二振动传感器(1)的三轴振动位移测量值分别进行差分运算，获得飞行器主体(2)和视觉相机(3)的三轴振动差分位移。

7.根据权利要求3所述的一种飞行器壳体振动视觉测量方法，其特征在于，所述步骤S3中以视觉相机三维坐标系Y轴和Z轴的振动差分位移数值作为的飞行器壳体图像信息的二维偏移量，对采集的飞行器壳体图像进行平移校准。

8.根据权利要求7所述的一种飞行器壳体振动视觉测量方法，其特征在于，所述视觉相机(3)像元尺寸为视觉相机感光CCD芯片阵列上单个像元的物理尺寸，根据飞行器壳体图像信息的二维偏移量，计算需平移的像素个数，对图像进行校准。