一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法技术

本发明专利技术公开了一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法，包括以下步骤：创建特征编码标记点；创建基于模板点的环绕式编码标记点；提取圆形标记点；识别编码标记点。本发明专利技术的优点在于：不仅解决了外挂物风洞模型在6个自由度方向运动时的标记点识别和匹配难题，且与现有嵌装编码发光装置的技术相比，无需对外挂物风洞模型开孔布线，不会破坏外挂物风洞模型的气动外形，不改变其结构强度和刚度，降低了外挂物风洞模型的设计难度和成本；与环绕式编码方法相比，在外挂物风洞模型上可分布更多的特征编码标记点，解码的识别正确率提高。

A codec method for the encircling coded mark point in the wind tunnel

The invention discloses a codec decoding method of the external store wind tunnel model surrounded by coded mark points, including the following steps: creating the characteristic coding mark point; creating the encircling coding mark point based on the template point; extracting the circular mark point; and identifying the code mark point. The present invention has the advantages that not only solves the identification marker of external wind tunnel model in 6 degrees of freedom motion and matching problem, and compared with the existing embedded encoding light emitting device, no external hanging wind tunnel hole wiring, will not damage the external wind tunnel model of aerodynamic shape do not change the structural strength and stiffness, reduce the external wind tunnel model design difficulty and cost; compared with the surrounding type encoding method, encoding marker distribution can be more in store for wind tunnel model, improve the correct recognition rate of decoding.

【技术实现步骤摘要】
一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法
本专利技术涉及外挂物分离的风洞试验
，特别涉及一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法。
技术介绍
外挂物(炸弹、副油箱、导弹等)从载机投放后，在离开载机的初期，处于载机的干扰流场中，该干扰流场的特性与载机的外形、飞行速度、飞行高度、载机的姿态、外挂物的外形及其安装位置和姿态等很多因素有关，很难用理论方法预测外挂物在干扰流场中的飞行轨迹；尤其是高马赫数条件下，由于压缩性影响和激波干扰，使得载机附近的干扰流场变得更加复杂，更增加了理论计算的难度。为掌握外挂物在投放初始阶段的飞行轨迹，研究影响其飞行轨迹的因素，通常需在风洞中进行试验。外挂物风洞模型在6个自由度(3个线位移、3个角位移)方向均有运动，如当外挂物风洞模型在滚转方向发生较大位移时，原来成像的标识点已不在视场范围内，给标记点的识别和匹配带来很大困难；虽然国内外已有使用彩色编码方法、环绕式编码标记点或环形编码点来解决待测物发生滚转运动时的标记点的识别和匹配难题：彩色编码方法通过在外挂物风洞模型表面嵌装微型彩色发光装置，根据颜色对发光装置进行编码排列，利用两台彩色相机采集标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法,其特征在于包括以下步骤：步骤一、创建特征编码标记点，所述的特征编码标记点是指1个或多个相同圆形标记点的组合；步骤二、创建基于模板点的环绕式编码标记点，基于模板点的环绕式编码标记点是指布置在外挂物风洞模型表面头部和尾部的特征编码标记点以及模型中部的模板点的组合，外挂物风洞模型头部的环绕式编码标记点记为Cfront，尾部的特征编码标记点记为Ctail，中部的模板点记为Cmid；步骤三、提取圆形标记点，具体步骤如下：S31：使用相机拍摄贴有环绕式编码标记点的模型，将采集到的图片传输到计算机中；S32：对图像进行灰度化、二值化处理，再采用8邻域轮廓提取算...

【技术特征摘要】
1.一种外挂物风洞模型环绕式编码标记点的编解码方法,其特征在于包括以下步骤：步骤一、创建特征编码标记点，所述的特征编码标记点是指1个或多个相同圆形标记点的组合；步骤二、创建基于模板点的环绕式编码标记点，基于模板点的环绕式编码标记点是指布置在外挂物风洞模型表面头部和尾部的特征编码标记点以及模型中部的模板点的组合，外挂物风洞模型头部的环绕式编码标记点记为Cfront，尾部的特征编码标记点记为Ctail，中部的模板点记为Cmid；步骤三、提取圆形标记点，具体步骤如下：S31：使用相机拍摄贴有环绕式编码标记点的模型，将采集到的图片传输到计算机中；S32：对图像进行灰度化、二值化处理，再采用8邻域轮廓提取算法提取图像轮廓；对提取到的轮廓计算轮廓周长、轮廓面积以及轮廓的圆形度；设置合适的轮廓周长、轮廓面积以及圆形度的阈值，满足阈值条件的轮廓即为圆形标记点，不满足阈值条件的轮廓则为非圆形标记点，予以剔除；S33：计算圆形度，计算公式为：圆形度e＝(周长*周长)/4π*面积；e为1时，图形即为圆形；e越大，图形越不规律，与圆形的差距越大；S34：采用灰度加权质心法对S32中提取到的圆形标记点进行中心定位；设圆形标记点包含m个像素点，f(xi,yi)是像素点(xi,yi)对应的灰度值；则圆形标记点的中心坐标(x0,y0)为：步骤四、识别编码标记点，具体步骤如下：S41：将图像中识别出来的全部圆形标记点集合记为P，求P中每一元素与其他元素之间的距离，记为Pi，i为P中的第i个元素，并找出Pi中的最小值，记为Dmin_i；S42：确定模板点：找出所有Dmin_i中的最小值，记为Dmin；如果Dmin_i>2.8Dmin，则该元素即为模板点，放入集合Pmid中；S43：确定I样式特征编码标记点：如果1.8Dmin<＝Dmin_i<2.1Dmin，则该元素为I样式特征编码标记点，所有I类特征编码标记点的集合记为P_I；S44：对模型头部与尾部的标记点进行分类，分别放入集合Pfront和Ptail中：S441：在集合P_I随意选取一个I类特征编码标记点A，求该标记点与所有模板点的距离，找出这些距离中的最大值，记为Dmax；S442：求A与除模板点外其他圆形标记点的距离D，将D>Dmax的元素放入集合Ptail中，将D<Dmax的元素放入集合Pfront中；S45：由环绕式编码标记点的编码特征可知，模型上的任意一个特征编码标记点中的圆形标记点的中心连线均与模板点的中心连线是垂直关系；根据这一关系，对Pfront中的元素进行分类和解码的具体步骤如下：S451：确定模板点向量；从Pmid中选取两个模板点M、N,求取MN所在的向量，该向量即为模板点向量；S452：求Pfront中每个元素与其他元素所在的向量，求该向量与模板点向量的夹角θ，如果85°<θ<95°，则它们...

【专利技术属性】
技术研发人员：董秀成，曾玉，张帆，周单，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51