基于视觉技术的空气舵刻线测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，包括测量相机、双远心成像镜头、支撑定位镜筒、照明光源、基准面；测量相机与双远心成像镜头连接，支撑定位镜筒连接至双远心成像镜头，支撑定位镜筒下部设置有基准面，基准面与成像视轴垂直，照明光源对称分布在支撑定位镜筒两侧与刻线方向平行，测量相机通过数据线将图像传给图像采集与处理系统。本发明专利技术有效解决了在普通视觉系统景深引入误差问题和错位线段之间距离计算方法的问题，并且结构紧凑、操作方便能够实现对空气舵刻线的自动识别与精密测量，测量效率大大提高。

Air rudder line measuring device based on visual technology

The invention relates to an air rudder line measuring device based on visual technology, which includes a measuring camera, a dual heart imaging lens, a supporting positioning mirror, a light source, a reference surface, a measuring camera and a dual remote center imaging lens, a supporting positioning mirror connecting to a dual center image lens, and a base setting with a base. The standard surface is perpendicular to the imaging view axis. The symmetrical distribution of the lighting source is parallel to the line direction on both sides of the supporting positioning lens. The measurement camera passes the image to the image acquisition and processing system through the data line. The invention effectively solves the problem of calculating the distance between the error of the normal visual system depth of field and the distance between the misplaced line segments, and the compact structure and convenient operation can realize automatic identification and precision measurement of the air rudder line, and the measurement efficiency is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉技术的空气舵刻线测量装置
本专利技术涉及一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，具体涉及一种利用工业自动化机器视觉检测技术测量空气舵装配过程中舵体刻线与舱体刻线之间零位偏差与晃动量的测量装置及方法。
技术介绍
视觉测量技术是近年来计量领域中新的测量技术，与传统的测量方法相比具有测量速度快、无接触、容易实现自动化等特点。空气舵是飞行器飞行姿态的控制和执行机构，通过空气舵角度的改变可实现俯仰或偏航飞行。空气舵是飞行器的重要部件，其装配质量直接影响飞行器控制精度。晃动量和零位偏差是描述空气舵装配质量的关键参数，通过测量空气舵上刻线与舱体刻线的间距来获得。由于空气舵刻线与舱体刻线一般都存在高度差，且不同型号高度差也不尽相同，一般成像系统成像放大倍率会随着景深方向上物距的变化而变化，不能保证系统放大率的恒定，给测量带来误差。目前，通常使用经纬仪瞄准的方式，通过角度与距离的乘积来近似计算两刻线之间的距离，该方法限于人眼瞄准精度较差，且测量效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，解决普通视觉系统因物距不同导致成像放大率不一致的问题和错位线段之间距离计算方法的问题。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，包括测量相机、双远心成像镜头、支撑定位镜筒、照明光源、基准面；测量相机与双远心成像镜头连接，支撑定位镜筒连接至双远心成像镜头，支撑定位镜筒下部设置有基准面，基准面与成像视轴垂直，照明光源对称分布在支撑定位镜筒两侧与刻线方向平行，测量相机通过数据线将图像传给图像采集与处理系统。所述的双远心成像镜头上安装有把手。所述的基准面下部设置有定位销。所述的照明光源采用条形LED光源。该测量装置在测量前需要经过标定板进行标定，从而获得由测量相机与双远心成像镜头组成的成像系统的内部参数；开始测量时，通过双远心成像镜头上安装的把手将基准面与被测舱体刻线所在端面贴合，并利用设置在基准面下部的定位销抵住舱体的侧壁，平移调整位置使得所有被测刻线位于视场中部区域；此时，通过支撑定位镜筒的固定与定位，使得测量相机视轴与探测面垂直，并且保证在视轴方向上存在高度差的被测刻线均处于测量相机清晰成像景深范围内；测量相机通过双远心成像镜头获得被测刻线高分辨图像，双远心成像镜头可使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化；打开照明光源，调节光源强度和照射角度，通过低角度入射方式将刻线照亮，使其更容易从背景中分离，获得高对比度刻线图像；通过图像采集与处理系统采集图像，调整后续处理算法中涉及到的参数，自动识别和提取刻线，以舱体刻线为标准建立直线，提取舵体刻线靠近舱体刻线方向的顶点，通过计算点到直线的距离获得空气舵晃动量和零位偏差的测量值。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术有效解决了在普通视觉系统景深引入误差问题和错位线段之间距离计算方法的问题，并且结构紧凑、操作方便能够实现对空气舵刻线的自动识别与精密测量，测量效率大大提高。附图说明图1为基于视觉技术的空气舵刻线测量示意图；图2为基于视觉技术的空气舵刻线测量装置示意图；图中：1、测量相机；2、把手；3、双远心成像镜头；4、支撑定位镜筒；5、照明光源；6、基准面；7、定位销。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1、2所示，本专利技术所述基于视觉技术的空气舵刻线测量装置包括测量相机1、把手2、双远心成像镜头3、支撑定位镜筒4、照明光源5、基准面6、定位销7；测量相机1与双远心成像镜头3连接，支撑定位镜筒4连接至双远心成像镜头3，双远心成像镜头3上安装有把手2，支撑定位镜筒4下部设置有基准面6，定位销7设置在基准面6下部；支撑定位镜筒4的长度确定了成像距离，基准面6与成像视轴垂直，照明光源5采用条形LED光源，对称分布在支撑定位镜筒4两侧与刻线方向大致平行，可通过调整照射角度获得理想的高对比度图像。定位销7用于靠齐舱体边缘。测量相机1通过数据线将图像传给图像采集与处理系统。基于视觉技术的空气舵刻线测量装置的测量方法如下：该测量装置在测量前需要经过标定板进行标定，从而获得由测量相机1与双远心成像镜头3组成的成像系统的内部参数。开始测量时，通过把手2将该装置基准面6与被测舱体刻线所在端面贴合，并利用定位销7抵住舱体的侧壁，平移调整位置使得所有被测刻线位于视场中部区域。此时，通过支撑定位镜筒4的固定与定位，使得测量相机1视轴与探测面垂直，并且保证了在视轴方向上存在高度差的被测刻线均处于测量相机1清晰成像景深范围内。测量相机1通过双远心成像镜头3获得被测刻线高分辨图像，双远心成像镜头3可使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化。打开照明光源5，调节光源强度和照射角度，通过这种低角度入射方式将刻线照亮，使其更容易从背景中分离，获得高对比度刻线图像。通过图像采集系统采集图像，调整后续处理算法中涉及到的参数，自动识别和提取刻线，以舱体刻线为标准建立直线，提取舵体刻线靠近舱体刻线方向的顶点，通过计算点到直线的距离获得空气舵晃动量和零位偏差的测量值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：包括测量相机(1)、双远心成像镜头(3)、支撑定位镜筒(4)、照明光源(5)、基准面(6)；测量相机(1)与双远心成像镜头(3)连接，支撑定位镜筒(4)连接至双远心成像镜头(3)，支撑定位镜筒(4)下部设置有基准面(6)，基准面(6)与成像视轴垂直，照明光源(5)对称分布在支撑定位镜筒(4)两侧与刻线方向平行，测量相机(1)通过数据线将图像传给图像采集与处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：包括测量相机(1)、双远心成像镜头(3)、支撑定位镜筒(4)、照明光源(5)、基准面(6)；测量相机(1)与双远心成像镜头(3)连接，支撑定位镜筒(4)连接至双远心成像镜头(3)，支撑定位镜筒(4)下部设置有基准面(6)，基准面(6)与成像视轴垂直，照明光源(5)对称分布在支撑定位镜筒(4)两侧与刻线方向平行，测量相机(1)通过数据线将图像传给图像采集与处理系统。2.根据权利要求1所述的基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：所述的双远心成像镜头(3)上安装有把手(2)。3.根据权利要求1所述的基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：所述的基准面(6)下部设置有定位销(7)。4.根据权利要求1所述的基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：所述的照明光源(5)采用条形LED光源。5.根据权利要求1所述的基于视觉技术的空气舵刻线测量装置，其特征在于：该测量装置在测量前需要经过标定板进行标定，从而获...

【专利技术属性】
技术研发人员：高越，刘柯，孙增玉，刘华，袁媛，
申请(专利权)人：北京航天计量测试技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11