基于雙目視覺(jué)的大型高反光構(gòu)件測(cè)量系統(tǒng)

馬大智，于斌超，張彥澤，劉 巍，樂(lè) 毅，楊繼之，陳欽韜

（1.大連理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116024；2.中國(guó)空間技術(shù)研究院 北京衛(wèi)星制造廠，北京 100094）

引言

隨著我國(guó)載人航天、探月等重大科技專項(xiàng)的深入，對(duì)大型航天器艙體的高精度制造提出了更高的要求。其中大型航天器艙體結(jié)構(gòu)均為焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)此大型結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行數(shù)值模擬，因計(jì)算規(guī)模和計(jì)算量大，以及收斂困難等原因難以實(shí)現(xiàn)[1]。為了消除焊接裝配過(guò)程中帶來(lái)的尺寸偏差，滿足產(chǎn)品的裝配精度要求，需要在整艙狀態(tài)下對(duì)艙體進(jìn)行組合加工，原位高精度測(cè)量是保證艙體在整艙狀態(tài)下局部零件面型特征高精度加工的重要前提[2]。

雙目視覺(jué)作為原位高精度測(cè)量技術(shù)之一，因其效率高、精度高、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在航空航天、精密制造、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[3-5]。針對(duì)大型艙體殼體表面零件分布廣泛且數(shù)目眾多的特性，雙目視覺(jué)測(cè)量技術(shù)可以精確、穩(wěn)定、快速獲得局部特征的位置信息[6]。

大型艙體零件加工現(xiàn)場(chǎng)往往伴隨著復(fù)雜光源干擾，由于艙體殼體金屬表面的局部高反光特性，視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)容易誤提取艙體表面的視覺(jué)標(biāo)志點(diǎn)，從而使視覺(jué)測(cè)量無(wú)法正常進(jìn)行。上海交通大學(xué)的張麗芳，周軍[7]通過(guò)拍攝一組同一場(chǎng)景不同曝光度的圖像，選取不同曝光量圖像信息最豐富的圖塊進(jìn)行拼接，再對(duì)圖像邊界融合得到抑制反光的增強(qiáng)圖像。但是圖像采集需要較長(zhǎng)的曝光時(shí)間，加工現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)會(huì)影響圖像采集質(zhì)量，降低雙目視覺(jué)測(cè)量精度。……