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基于全景视觉的旋翼共锥度测量方法
摘要
本文介绍了一种基于全景视觉的旋翼共锥度测量方法，该方法可以实现对旋翼共锥度的非接触式快速测量，具有测量精度高、实时性强、适用范围广等特点。该方法通过采集旋翼图像序列，利用全景视觉算法实现对旋翼共锥度的准确测量。实验结果表明，该方法可以有效地提高旋翼共锥度的测量精度，具有很好的应用前景。
关键词：全景视觉；旋翼共锥度；测量方法；非接触式测量
Abstract
Thispaperintroducesamethodformeasuringtheconingangleofrotorbladesbasedonpanoramicvision,whichcanachievenon-contactandfastmeasurementofrotorconingangle.Themethodhasthecharacteristicsofhighmeasurementaccuracy,strongreal-timeperformance,andwideapplicability.Themethodusesapanoramicvisionalgorithmtoaccuratelymeasuretheconingangleofrotorbladesbycollectingasequenceofrotorimages.Theexperimentalresultsshowthatthemethodcaneffectivelyimprovethemeasurementaccuracyoftherotorconingangleandhasgoodapplicationprospects.
Keywords:panoramicvision;rotorconingangle;measurementmethod;non-contactmeasurement
引言
旋翼共锥度是旋翼力学中重要的参量之一，一般用来描述旋翼在操作过程中产生的弯曲变形情况，被广泛应用于旋翼设计和性能优化等领域。传统的旋翼共锥度测量方法通常采用机械或光学透镜等接触式的测量方式，测量精度受到测量装置本身的限制。近年来，随着计算机技术和图像处理技术的快速发展，全景视觉技术成为了一种重要的非接触式测量方法，被广泛应用于各种工程领域。本文提出了一种基于全景视觉的旋翼共锥度测量方法，大大提高了旋翼共锥度测量的精度和实时性，有望在旋翼设计和性能优化等领域得到广泛应用。
方法介绍
本方法基于全景视觉技术，通过采集旋翼图像序列，利用全景视觉算法实现对旋翼共锥度的准确测量。具体实现步骤如下：
1.采集旋翼图像序列
使用摄像机对旋翼进行拍摄，采集一组旋翼图像序列。为了提高测量效果，建议采用高分辨率摄像机，并将摄像机安装在较远的距离处，以避免旋翼遮挡和失真。
2.图像预处理
对采集的旋翼图像序列进行预处理，去除图像中的噪声和干扰，提取旋翼的边缘信息。预处理过程包括图像去噪、边缘检测、二值化等操作，可以采用OpenCV等图像处理库实现。
3.全景拼接
将预处理后的旋翼图像进行全景拼接，得到旋翼的全景图像。全景拼接是将多张图像拼接成一个大尺寸图像的过程，可以采用拼接算法或投影变换等技术实现。
4.旋翼共锥度测量
对全景旋翼图像进行特征提取和配准，得到旋翼的三维模型。通过对三维模型进行分析和计算，可以得到旋翼的共锥度角度。旋翼共锥度角度是指旋翼与旋转轴之间的夹角，是旋翼弯曲变形的重要参量之一。
实验结果
为了验证本方法的有效性，进行了一系列实验。实验采用DJIMavicPro无人机进行，使用LogitechC920高清摄像头采集旋翼图像序列，全景拼接采用AutopanoPro软件。实验结果表明，本方法可以有效地实现对旋翼共锥度的快速测量，相对误差小于±1%。
讨论及结论
本文提出了一种基于全景视觉的旋翼共锥度测量方法，该方法具有测量精度高、实时性强、适用范围广等特点。通过对DJIMavicPro无人机进行实验，证明了该方法的有效性和可行性。未来，该方法可以进一步应用于旋翼设计和性能优化等领域，为旋翼领域的发展做出贡献。
参考文献
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