发动机尾喷口几何形状测量中多目匹配研究

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4、指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2016年01月15日论文答辩日期：2016年03月06日沈阳航空航天大学2016年03月SHENYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREERESEARCHOFMULTI-VIEWMATCHMETHODINMEASURINGTHENOZZLECandidate：XujuanWuSupervisor：ZhixianZhangSpecialty:InformationandCommunicationEngin

5、eeringDate:March,2016沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要飞机发动机的矢量尾喷口是具有多功能的排气管，它可以操控飞机的横滚、偏航、俯仰等能力。所以它的出现使飞机的敏捷性和机动性有了很大的改善，同时使飞机的战斗能力和生存能力方面也有了很大的改进。但是矢量尾喷口的工作环境比较恶劣，运动情况复杂，给用传统研究方法进行测量工作带了很多麻烦。本文通过建立多目视觉测量系统，对飞机发动机矢量喷口的运动几何形状实现了非接触测量。这是国内首次将机器视觉测量技术应用于对矢量尾喷口运动状态下几何参数的测

6、量研究。在应用多目视觉测量系统进行测量的过程中，多目匹配是非常关键的技术，匹配能否成功直接影响后续测量的实现。在研究传统的匹配方法之后，本文对基于特征点的匹配方法做了改进，得到了改进的多目匹配方法。该方法中，首先求解图像之间的仿射变换矩阵，求解方法是根据多目标定来实现的；然后应用得到的仿射变换矩阵对图像中提取的特征点进行变换，得到匹配点对。根据图像坐标与世界坐标的关系，求取匹配点对对应的三维空间点的坐标值。最后对发动机尾喷口的几何参数进行测量。从小视场的模拟环境中的双目视觉测量平台到大视场的四双目

7、视觉测量平台，从最初的实验室模拟测量到发动机矢量喷口的现场测量都进行了试验。通过多次的实验验证，本文提出的匹配方法是可行的，而且尾喷口半径整测量结果的误差在2mm之内，运动时偏角的平均误差不到0.2度，测量结果非常理想。关键词：尾喷口；多目视觉测量；相机标定；特征点提取；图像匹配I沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractThevectornozzleoftheaircraftisamulti-functionexhaustpipe,whichcanmaketheaircraftroll，yaw

8、andpitch.Theflexibility,mobility,survivabilityandcombatcapabilityoftheairplanehasbeenmadegreatimprovementbecauseofitsappearance.Theworkenvironmentofthevectornozzleisrelativelypooranditsmovementiscomplex,whichbringsalotofinconvenienceformeasure