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申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

摘要：一种用于高速风洞的折叠舵展开角度的测量方法，属于高速气动技术领域。本发明包括S1、系统搭建，根据实际测量需求和试验段窗口选择相机安装位置；S2、光路调节，确定激光器安装位置，使得激光平面垂直照射在模型待测区域；S3、相机参数标定，通过棋盘格标定板至于空间内的不同位置，获得不同的单应矩阵H，并通过不同的单应矩阵结合张正友标定法的迭代优化技术估计相机的内外参数；S4、获取激光平面方程；S5、校准参数计算；S6、舵面展开角度测量，本发明研发目的是为了解决现有立体视觉摄影测量技术中的系统繁复的问题，本发明适用于高速风洞下任意风洞折叠舵模型的展开角度测量，在试验过程中可以得到准确的舵面展开角度。

主权项：1.一种用于高速风洞的折叠舵展开角度的测量方法，其特征在于，包括：S1、系统搭建，根据实际测量需求和试验段窗口选择相机1安装位置，根据折叠舵的折叠展开状态，选择相机1的布置位置，相机1的方位与舵折叠时的方位相同；S2、光路调节，确定激光器安装位置，使得激光平面垂直照射在模型待测区域，在相机1同侧同时分别布置一台一字线激光器3，使得激光平面4垂直照射在模型待测区域，在模型舵面上形成一条清晰明亮的激光线；S3、相机1参数标定，通过棋盘格标定板至于空间内的不同位置，获得不同的单应矩阵H，并通过不同的单应矩阵结合张正友标定法的迭代优化技术估计相机1的内外参数；S4、获取激光平面方程，将棋盘格标定板固定，关闭一字线激光器3，开启试验段内白光光源，拍摄一张标定板图像，保持标定板不动，开启一字线激光器3，关闭试验段内白光光源，拍摄对应的带有激光投影线的标定板图像，作为一组标定图像，采集至少三组标定板位于不同位置的标定图像，计算出标定板的平面方程，获得激光平面4在相机1坐标系下的平面方程；S5、校准参数计算，关闭试验段白光光源，开启一字线激光器3，分别在舵面全折叠与全展开时采集对应状态的模型表面激光线图像，结合相机矩阵图像中激光线上的每一点转化为所对应的空间直线，带入步骤S4中的激光平面方程，得到相机矩阵图像中激光线上的每一点在相机1坐标系下的三维坐标，继而得到激光线在模型表面投影线的空间坐标集合，而后通过激光线在折叠和展开状态下的空间坐标和设计角度，计算图像解算角度与设计角度之间的校准系数Ci＝[c0,i,c1,i]，实现激光线图像重构；S6、舵面展开角度测量，关闭试验段白光光源，开启一字线激光器3，开始高超声速风洞吹风试验，流场判稳后系统接收外触发信号开始图像采集，获得折叠舵面展开的全过程中激光平面4投影在舵面上的图像，通过图像处理与三维重构获得每一个时间序列时舵面上激光线对应的空间坐标拟合得到对应的直线方向向量计算其与的图像解算角度根据步骤S5获得的校准系数Ci，计算得到当前时刻舵面的实际角度： 由此获得折叠舵全展开过程中的所有角度的时间序列。

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