飞机调姿测量点的激光跟踪仪可视化定位

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics飞机调姿测量点的激光跟踪仪可视化定位汪亮1邢宏文2李泷果1黄翔1(1．南京航空航天大学机电学院，南京，210016；2．上海飞机制造有限公司，上海，200436)V01．44No．SApr．2012摘要：飞机部件装配过程中调姿测量点的可视化定位是实现飞机自动化装配的重要部分。可视化定住系统是由高清摄像头和激光跟踪仅两部分组成。本设计基于OpenCV软

2、件对摄像头采集的视频流进行图像处理．在摄像头视野中自动搜寻目标靶点位置信息t对目标点进行爻互式选定。再经过图像处理过程提取出教光光斑，得到光斑像素坐标，由激光跟踪仅进行激光的跟踪控制，采用遥次逼近算法特激光点跟踪到目标点．关键词：可视化定位；图像处理}模拟激光艰琼仅；适次逼近算法中图分类号：V249．34文献标识码；A文章编号：1005-2615(2012)S-0032-05LaserTrackerVisualPositioningofPostureMeasuringPointWangLian91

3、，XingHongwen2，LiShuangga01，HuangXian91(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．ShanghaiAircraftManufacturingCo．Ltd．，Shanghai，200436，China)Abstract：Visualpositioningofposturemeasu

4、ringpointisimportantforplaneautomaticassemblyintheassemblyprocessofaircraftparts．Thevisualpositioningsystemismadeofhighdefinitioncameraandlasertrackingdevice．Here，atargetvisualpositioningsystemisdesignedbasedonopencomputervision(OpenCV)，whichcanimagep

5、rocessingwithvideostreamingcollectedbycamera．Thesystemsearchestargetautomaticallyinthevisionfieldofcameraandselectsthetargetinteractivelyandmanually．Andthenalasertrackercontrolstheoffsetofthelaser，andmakesthelaserpointtracktothetargetbythesuccessiveap

6、proximationalgorithm．Keywords：visualpositioning)imageprocessing；simulationlasertracker；successiveapproximational-gorithm飞机部件自动装配过程必须包含对部件空间位置姿态的自动精确测量过程。飞机部件整体空间位置姿态通过对其上的多个特征点进行测量来获得。这些被测点距离测量设备远、目标小且随部件位置调整而变化，再加上制造装配误差等其他原因，激光测量设备很难直接搜寻到这些特征点所在的目标靶

7、点位置。国内目前主要通过人工引光的方式对这些特征点测量，效率低下，进而无法完成飞机部件自动装配阻幻。本文采用基于OpenCV软件的高清摄像系统和激光跟踪测量仪控制系统相结合的方式，展开飞机部件自动装配用特征测量点可视化定位技术研究。1系统构成整个调姿测量点可视化定位系统由高清摄像系统和激光跟踪系统构成，分别负责对摄像头图像基金项目：南京航空航天大学基础科研基金(NS2010128)资助项目，国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金(SAMCll-JS-07—206)资助项目。收稿日期：2011-1

8、0—05；修订日期：2011．12-II通讯作者；李泷果，男，副教授，E—mailIlishuanggao@126．eorll。增刊汪亮，等：飞机调姿测量点的激光跟踪仪可视化定位33的处理和激光跟踪的控制实现，如图1所示。图1硬件原理图1．1高清摄像系统高清摄像系统硬件上是将电荷耦合器(Charge—coupleddevice，CCD)高清摄像头固定在由两个相互垂直的旋转台组成的二维旋转平台上组成的。如图2所示，旋转台2垂直固定在旋转台1上，摄像头固定在旋转台2上，通过控制两个旋转