叶尖间隙测量系统及其光学影像处理

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1、CIassifiedIndex：TP391U．D．C：681．5SouthwestUniversityofSci,riceandTechnoIogyCenceIecl3noIlMasterDegreeThesiSTiPClearanceMeasurementSystemandItsImageProcessingGrade：Candidate：AcademicDegreeAppIiedfor：SpeciaIity：Supervisor：2011ChenYutaoMasterDegreeMechanicaIEngineeringProf．ZhuMuchengMay．20，201

2、4独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：砾丑ik日期：加ff．叼关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位

3、论文在解密后应遵守此规定)签名：衔．互；纨导师签名苏秽日期：加伴．，．誓西南科技大学硕士研究生学位论文第l页摘要航空发动机装配过程中的叶尖间隙值对后期发动机整机试验有很大的影响。目前国内大多采用塞尺对其进行测量，易损坏叶片叶尖轮廓及机匣内壁石墨涂层。本文根据课题应用环境，设计了光学影像测量系统来测量航空发动机装配过程中的叶尖间隙。本文主要对叶尖间隙测量系统的标定和图像处理部分进行深入研究。通过对国内外相机标定方法的学习研究，结合课题特定应用环境，系统标定采用基于相机定量移动的主动方式，根据相机移动前后图像中边缘位置的变化及相机移动距离，计算出像素当量。此标定方法避开了对相机

4、内外参数的标定，提高了标定及测量效率，对叶尖间隙的快速准确测量起着重要的作用。在图像处理中，通过对各种滤波及边缘检测算法的原理学习及实际应用对比，综合分析后，先采用中值滤波对采集的图像进行滤波，再运用canny算子进行边缘检测，通过Hough变换进行直线检测，最后结合系统标定数据算出叶尖间隙值。在模拟试验平台进行了试验，结果证明叶尖间隙影像测量系统满足测量要求。最后对测量系统的误差进行了分析，并给出了相应的解决措施。关键词：间隙测量图像测量图像处理相机标定西南科技大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractTipclearanceintheprocessofaeroeng

5、ineassemblyhasagreatinfluenceonenginetest．Currentlyitismostlymeasuredbyfeelergauge，whichisharmfultotipclearanceprofileandgraphitecoatingintheinnerwallofenginecasing．Animagemeasuringsystemwasdesignedtomeasurethetipclearancewhenassemblingaeroengine．Thefollowingtextmainlydiscussedthecalibrati

6、onandimageprocessingoftipclearanceimagemeasuringsystem．Systemcalibrationisbasedonquantitativecameramotion，whichisfeasibleunderthespecificapplicationenvironment．Pixelequivalentiscalibratedaccordingtotheedgepositionsbeforeandaftercameramotion．Thismethodavoidstheinsideandoutsidethecameraparam

7、eters’calibrationandimprovestheefficiencyofthecalibrationandmeasurement，whichiSveryimportantforfastandaccuratemeasurementoftipclearance．Inimageprocessing，variouskindsoffilteringandedgedetectionalgorithmsarestudied．Aftercomprehensiveanalysis，medianfilteringisus