汽车模型风截面光学式实时测量系统的优化

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1、同济大学博士后学位论文汽车模型风截面光学式实时测量系统的优化姓名：郭彬申请学位级别：博士后专业：土木工程指导教师：林志兴20030101中文摘要摘要本文在原有的“汽车模型风截面光学式实时测量装置”基础上，采用优化改进后的望远成象光学系统，运用数字图象技术、亚象素技术及象差理论，并用c++语言独立开发出了基于Windows平台的“汽车模型风截面测试软件”，从而研制出了具有独创性的新型“汽车模型风截面光学式实时测量装置”，实现了对汽车模型风截面的非接触式、全场、实时测量。具体来说，本文做了以下几方面的工作：本文采用特殊的望远成象光学系统，在满足大景

2、深、大视场要求的基础上，实现了对汽车模型风截面的非接触式、全场测量。将数字图象技术和亚象素技术应用在本测量装置的分析处理系统中，主要用来进行汽车模型风截面边界识别和亚象素边界处理，提高了整个测量装置的软件精度。阐述了利用本光学式实时测量装置进行汽车模型风截面测试的全过程，并给出了系统预标定试验的设计，以获得被测模型的实际风截面值。通过实验手段对系统稳定性和重复性测量精度进行考核。以机械精加工的标准球体为对象进行测试，实验结果表明本系统具有良好的稳定性和重复性精度。对同一桑塔纳2000型轿车1／4模型，利用优化后装置得到的风截面测试结果与原未优化

3、装置得到的结果对比，表明优化改进后的测量装置的精度及稳定性得到提升。对应用本测量装置所得到的汽车模型风截面测量结果，进行了详尽的误差与精度分析。关键词：现代光力学，汽车模型风截面，望远成象，象差，数字图象处理，亚象素，误差分析AbstractOnthebasisofforegroundresearch，anewreal-timecheckoutequipmentformeasuringthehead—onwindsectionofautomotivemodelsusingmodemopticalmechanicsmethodhasbeenimp

4、roved．Usingparticulartelephotographicsystem，digitalimagetechnique，sub—pixeltechnique，image-errortheoryandsoftware(basedonWindows)ofmeasuringthehead-onwindsectionofautomotivemodels，‘anewreal·-timecheckoutequipmemformeasuringthehead--onwindsectionofautomotivemodelsusingoptical

5、method’hasbeenmade．Itisthefirst址latrealizefull—field．non—touchandreal-timemeasuringofthehead-onwindsectionofautomotivemodels．Onthepreconditionofbigfield-depthandbigview-field，anon—touchandfull-fieldmeasuringhasbeendevelopedusingparticulartelephotographicsystem．Basedondigital

6、imagetechniqueandsub-pLxeltechnique，boundaryrecognizingofautomotivemodelsandsub—pixelprocessingtoboundaryhavebeenrealizedintheanalysis—processingsystem．Theseworksaboveprovidesoftwareprecisionforwholesystem．Theprocessofmeasuringthehead-onwindsectionofautomotivemodelsispresent

7、ed．Thepre-demarcateexperimentisgivensoastogettherealvalueofhead—onwindsection．Measuringrepeatedlyandsteadilyprecisionofthesystemisexaminedbyexperimentalmethod．Resui招ofmeasurememforstandardsphereillustratesthatthesystemprecisionisgood．nleresultsofmeasurementusingimprovedequip

8、mentcomparedwithformerequipmentillus仃atethatmeasuringprecisionandstabilityo