RU2013149197A

RU2013149197A - Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2013149197A
Application number: RU2013149197/28A
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Кулеш
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-05-20
Also published as: RU2551396C1

Abstract

1. Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве, при котором на поверхность объекта в заданных точках наносят маркеры, регистрируют центральную проекцию этих маркеров в виде изображения, определяют параметры внешнего ориентирования центральной проекции, а при обработке изображений измеряют двухмерные координаты проекций маркеров на изображении, из которых по формулам центральной проекции с использованием определенных параметров внешнего ориентирования находят искомые геометрические параметры объекта в пространстве, отличающийся тем, что на основе заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта на его поверхности выделяют или создают дополнительно обособленные зоны, характеризующиеся собственными геометрическими параметрами, для каждой из них задают собственную систему координат, формируют собственную математическую параметрическую модель, собственные параметры которой связаны с искомыми геометрическими параметрами объекта известными геометрическими закономерностями, и присоединяют собственную математическую параметрическую модель к формулам центральной проекции, кроме того при нанесении маркеров на поверхность их группируют по обособленным зонам в обособленные группы, а при обработке изображений для каждой из этих обособленных групп выделяют двухмерные координаты проекций маркеров на изображении, определяют собственные параметры внешнего ориентирования центральной проекции и из них по формулам центральной проекции и присоединенной собственной математической параметрической модели с использованием собственных параме

Claims

1. Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве, при котором на поверхность объекта в заданных точках наносят маркеры, регистрируют центральную проекцию этих маркеров в виде изображения, определяют параметры внешнего ориентирования центральной проекции, а при обработке изображений измеряют двухмерные координаты проекций маркеров на изображении, из которых по формулам центральной проекции с использованием определенных параметров внешнего ориентирования находят искомые геометрические параметры объекта в пространстве, отличающийся тем, что на основе заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта на его поверхности выделяют или создают дополнительно обособленные зоны, характеризующиеся собственными геометрическими параметрами, для каждой из них задают собственную систему координат, формируют собственную математическую параметрическую модель, собственные параметры которой связаны с искомыми геометрическими параметрами объекта известными геометрическими закономерностями, и присоединяют собственную математическую параметрическую модель к формулам центральной проекции, кроме того при нанесении маркеров на поверхность их группируют по обособленным зонам в обособленные группы, а при обработке изображений для каждой из этих обособленных групп выделяют двухмерные координаты проекций маркеров на изображении, определяют собственные параметры внешнего ориентирования центральной проекции и из них по формулам центральной проекции и присоединенной собственной математической параметрической модели с использованием собственных параметров внешнего ориентирования вычисляют методами многомерной минимизации расхождений собственные параметры соответствующей математической модели, а искомые геометрические параметры объекта находят, используя вычисленные собственные параметры математических моделей и заранее известные геометрические закономерности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на основе заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта одну из обособленных зон выделяют или создают дополнительно так, чтобы можно было считать точки ее поверхности взаимно неподвижными, принимают ее за базовую, для нее определяют параметры взаимного расположения маркеров в собственной системе координат и собственные параметры внешнего ориентирования центральной проекции базовой зоны, при формировании собственной математической параметрической модели базовой зоны учитывают параметры взаимного расположения маркеров в ней, а при обработке изображений собственные параметры всех других собственных математических моделей вычисляют с использованием собственных параметров внешнего ориентирования центральной проекции базовой зоны и искомые геометрические параметры объекта находят в системе координат базовой зоны.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на основе заранее известных геометрических закономерностей исследуемого объекта обособленные зоны выделяют или создают дополнительно в виде сечений так, чтобы в каждой из них можно было считать точки поверхности взаимно неподвижными и перемещающимися как целое, при формировании собственных математических параметрических моделей сечений определяют параметры взаимного расположения маркеров в их собственных системах координат, собственные математические параметрические модели формируют в виде уравнений положения и движения указанных собственных систем координат сечений, а при обработке изображений определяют собственные параметры внешнего ориентирования центральной проекции сечений и искомые геометрические параметры объекта находят из значений собственных параметров внешнего ориентирования каждого сечения.

4. Устройство бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве, содержащее средство нанесения маркеров на поверхность исследуемого объекта, устройство регистрации центральной проекции маркеров в виде изображения, средство определения параметров внешнего ориентирования устройства регистрации центральной проекции, блок измерения координат проекций маркеров на изображении и блок вычисления искомых геометрических параметров объекта, отличающееся тем, что в него дополнительно введены средство создания обособленных групп маркеров, связанное со средством нанесения маркеров на поверхность исследуемого объекта, средство определения параметров взаимного расположения маркеров в обособленной группе, средство формирования математических параметрических моделей для обособленных групп маркеров, информационно связанное со средством создания обособленных групп маркеров и средством определения параметров взаимного расположения маркеров, блок выделения обособленных групп проекций маркеров на изображении, подключенный к блоку измерения координат проекций маркеров на изображении, и блок многомерной минимизации расхождений для каждой обособленной группы маркеров, подключенный своим входом к блоку выделения обособленных групп проекций маркеров и информационно связанный со средством формирования математических параметрических моделей и средством определения параметров внешнего ориентирования, а выходом - с блоком вычисления искомых геометрических параметров объекта.