基于雙目立體視覺的大型柔性結(jié)構(gòu)在軌振動(dòng)測量研究.pdf

1、隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型柔性結(jié)構(gòu)越來越廣泛地應(yīng)用在我們生活的各個(gè)領(lǐng)域中。尤其在航天領(lǐng)域，太陽帆板、星載天線等大型柔性結(jié)構(gòu)扮演著越來越重要的角色。星載天線是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分，用于與地面站天線之間傳輸電磁波信號(hào)，通常裝載在人造地球衛(wèi)星上。星載柔性天線隨著衛(wèi)星在空間中工作時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和變形。這會(huì)影響通信的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致整個(gè)天線失效。實(shí)時(shí)測量該結(jié)構(gòu)的幾何和力學(xué)特性，從而了解它的振動(dòng)和變形，以便采取措施進(jìn)行變形修復(fù)

2、和振動(dòng)控制，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際工程意義。
　　本文研究了利用雙目立體視覺對大型柔性結(jié)構(gòu)在軌振動(dòng)進(jìn)行攝影測量的方法。重點(diǎn)研究了數(shù)字?jǐn)z影測量中相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定方法，針對各種已有方法，結(jié)合實(shí)際精度要求和復(fù)雜程度，提出了一種適合于大型柔性結(jié)構(gòu)振動(dòng)測量使用的標(biāo)定方法，設(shè)計(jì)了內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定算法。
　　研究了特征提取方法，采用了灰度提取算法和Harris角點(diǎn)檢測算法分別對圖像特征進(jìn)行了提取，對比了二者結(jié)果，Harris角點(diǎn)檢測算法

3、更加精確。之后對Harris角點(diǎn)檢測算法進(jìn)行了改進(jìn)，得到了精度更高、用時(shí)更少的特征提取方法。
　　測量了懸臂梁、柔性薄板和天線模型的振動(dòng)，得到了各個(gè)方向位移的時(shí)域曲線，對曲線進(jìn)行了模態(tài)辨識(shí)，得到了振動(dòng)的頻率，驗(yàn)證了利用雙目立體視覺進(jìn)行三維振動(dòng)測量的正確性和可行性。
　　設(shè)計(jì)了利用4個(gè)相機(jī)對在軌天線進(jìn)行振動(dòng)測量的方案，設(shè)計(jì)了攝影測量系統(tǒng)從理論上給出了達(dá)到指定精度時(shí)測量系統(tǒng)的參數(shù)，包括攝像機(jī)的分辨率、拍攝幀頻、相機(jī)安裝位置和拍攝