基于机器视觉的飞机对接孔位测量技术研究

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1、中图分类号：V262.4+2论文编号：102870518-S177学科分类号：082503硕士学位论文基于机器视觉的飞机对接孔位测量技术研究研究生姓名张辉学科、专业航空宇航制造工程研究方向飞机数字化装配指导教师徐岩副教授李亮教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonmeasurementtechnologyof

2、aircraftdockingholepositionbasedonmachinevisionAThesisinManufacturingEngineeringofAeronauticsandAstronauticsbyZhangHuiAdvisedbyProf.XuYanProf.LiLiangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

3、研究成果。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，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要测量辅助装配技术是飞机数字化装配技术的重要组成部分。而在测量辅助装配技术中，高精度的测量辅助技术是飞机对接装配高质量的保证。针对叉耳式翼身对接飞机在外场进行装配时的测量

4、需求，本文采用一种基于机器视觉的测量方式。目前，视觉测量在航天器对接等领域有着较多的应用且技术较为成熟，为在飞机装配上采用这种测量辅助技术提供了相关的参考。本文从翼身对接叉耳孔的测量需求出发，以对接叉耳孔的孔位测量为研究对象，搭建了面向叉耳孔特征的视觉测量系统，建立了对接叉耳孔空间位姿的视觉测量模型，同时研究了视觉测量系统中所涉及到的椭圆检测技术，设计了一种基于最小二乘的弧段组合椭圆检测算法，并进行了相关测量精度实验。本文主要研究内容如下：1)研究了面向叉耳孔的视觉测量系统组成。针对翼身对接叉耳孔测量对象，在视觉测量系统搭建过程中分析并选用了合

5、适的硬件装置，同时设计了一种与测量系统相对应的软件处理系统。2)研究了椭圆检测算法。针对叉耳孔这一测量对象，对传统椭圆检测算法进行了分析，同时提出了一种基于最小二乘的弧段组合椭圆检测算法，并给出详细说明及相关算法验证。3)进行了测量实验。针对翼身对接叉耳孔这一测量对象，进行孔位相对量视觉测量精度实验及孔位重复定位精度实验。关键词：飞机装配，叉耳式对接，视觉测量，弧段组合，椭圆检测I基于机器视觉的飞机对接孔位测量技术研究ABSTRACTThemeasurementaidedassemblytechnologyisanimportantpartof

6、theaircraftdigitalassemblytechnology.Inthemeasurementaidedassemblytechnology,thehighprecisionmeasurementauxiliarytechnologyistheguaranteeofthehighqualityoftheaircraftdockingassembly.Inthispaper,ameasuringmethodbasedonmachinevisionisusedinordertomeettherequirementsforthemeasu

7、rementoftheforkedwingbodydockingaircraftintheoutfieldassembly.Atpresent,visionmeasurementhasmanyapplicationsinthefieldofspacecraftdocking,andthetechnologyisrelativelymature,whichprovidesareferenceforthemeasurementaidedtechnologyinaircraftassembly.Inthispaper,basedonthemeasur

8、ementrequirementofthewingbodydockingfork-earhole,takingthedockingfork-earho