一种起落架作动筒自动测速方法技术

本发明专利技术涉及起落架作动筒修理技术领域，具体为一种起落架作动筒自动测速方法，包括以下步骤：步骤(一)搭建高速相机双目视觉系统；步骤(二)利用组合式平面靶标进行高速相机双目视觉系统的高精度标定；步骤(三)在作动筒上布置圆形特征标志点，并进行圆形特征标志点的高精度识别与检测；步骤(四)对作动筒进行快速高效跟踪；步骤(五)搭建高速相机双目视觉系统中的两台高速工业相机同步触发机制；步骤(六)进行测速原理分析与拟合参数关系求导。本发明专利技术有效地解决了起落架作动筒速度测量精度和效率低下的问题，保证了产品修理质量及使用可靠性，可应用于起落架作动筒的生产与维修过程，控制了起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性。控制了起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性。控制了起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种起落架作动筒自动测速方法


[0001]本专利技术涉及起落架作动筒修理
，具体为一种起落架作动筒自动测速方法。

技术介绍

[0002]起落架作动筒用于起落架的收放，作动筒的活塞杆放出时起落架收起，作动筒活塞杆收回时起落架放下。起落架作动筒的结构如图1所示。起落架作动筒在修理过程中需要对活塞杆的运动速度进行测量，目前测量方式为使用秒表测量，活塞杆运动后由人工按压秒表开始计时，活塞杆到达指定位置后再次按压秒表，通过运动时间换算活塞杆的速度，目前的测量方式存在三点不足：一是人工按压秒表需要一定的反应时间，造成测量的时间不精确，二是人工按压秒表费时费力，影响试验效率，三是测量位移与时间的系统相互独立，系统完整性不强。原方式测量的时间及速度不精确，会对作动筒的运动可靠性造成误测，进而影响产品装机后系统工作可靠性。为此设计了起落架作动筒自动测速方法，用于起落架作动筒的自动测速，保证了产品修理质量及使用可靠性，可应用于起落架作动筒的生产与维修过程，控制了起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种起落架作动筒自动测速方法。用于起落架作动筒的自动测速，以控制起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性。
[0004]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005]一种起落架作动筒自动测速方法，包括以下步骤：
[0006]步骤(一)搭建高速相机双目视觉系统：
[0007]包括固定底座、设置在所述固定底座上的两台高速工业相机、常亮光源、光源适配器；
[0008]步骤(二)利用组合式平面靶标进行高速相机双目视觉系统的高精度标定：
[0009]采用基于单应性变换原理的小型平面组合式靶标的标定方法，在场景中自由布置多个小型平面靶标，将相互独立的多个小型靶标组合成虚拟的大型靶标，大视场分解成为若干具有关联的视场分组，而小靶标自由移动构成的大靶标可覆盖大视场范围；
[0010]步骤(三)在作动筒上布置圆形特征标志点，并进行圆形特征标志点的高精度识别与检测：
[0011]包括图像预处理、圆形特征标志点的解码与识别、圆形特征标志点圆心高精度提取；
[0012]步骤(四)对作动筒进行快速高效跟踪：
[0013]使用KCF跟踪方法对作动筒上的圆形特征标志点进行高效跟踪；
[0014]步骤(五)搭建高速相机双目视觉系统中的两台高速工业相机同步触发机制：
[0015]将两台高速工业相机连接至同一时钟信号源，并在其中一台高速工业相机的电源
连接处加入延时电路模块使其延迟启动，使两台高速工业相机启动及其启动后的每次拍摄都存在相同的时间间隔；
[0016]步骤(六)进行测速原理分析与拟合参数关系求导：
[0017]利用高速相机双目视觉系统跟踪作动筒运动过程中质心的运动轨迹，利用三角测量对圆形特征标志点进行三维重建，获得圆形特征标志点的空间三维坐标，求取圆形特征标志点的质心，对质心的运动进行分析；
[0018]对作动筒运动过程中的多幅图像，求取多组相邻帧间作动筒位移和时间的关系后，拟合位移与时间的函数关系，然后进行求导。
[0019]优选的，步骤(一)中高速相机双目视觉系统的整体尺寸为890mm*230mm*200mm。
[0020]优选的，步骤(三)中图像预处理具体过程为：将圆形特征标志点ROI由彩色图像转为灰度图，使用3
×
3大小的高斯核对圆形特征标志点ROI进行降噪处理，使用Canny算子对降噪后的圆形特征标志点ROI进行边缘特征提取，寻找闭合的边缘作为轮廓特征，对轮廓特征进行圆度判断，以选取环形标志物的内外轮廓。
[0021]优选的，圆度判断过程为：先对轮廓特征进行椭圆拟合，可得到拟合椭圆的长短轴，然后通过判断拟合椭圆长短轴之比是否介于阈值区间内，将过于狭长的轮廓剔除，同时判断轮廓周长与轮廓面积的比值是否介于阈值区间内，将不够圆的轮廓剔除，最后获得圆形靶标的内外圆轮廓特征。
[0022]优选的，步骤(三)中圆形特征标志点的解码与识别具体过程为：
[0023]当圆形特征标志点内外轮廓确定后，开始进行解码，选取中心线所在像素的像素值，排列为一个数组，统计数值突变情况与连续情况，得到沿中心线方向的编码区黑白色块的变化情况，获得初步的编码值，将编码值由二进制转换为十进制，选取二进制转换结果最小值为靶标解码值。
[0024]优选的，步骤(三)中使用亚像素轮廓线提取方法进行圆形特征标志点圆心高精度提取。
[0025]优选的，步骤(五)中选用脉冲发生器作为时钟信号源。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术通过提供一种起落架作动筒自动测速方法，有效地解决了起落架作动筒速度测量精度和效率低下的问题，保证了产品修理质量及使用可靠性，可应用于起落架作动筒的生产与维修过程，控制了起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性；具有科学、合理、简明、高效等特点，能够用于同类产品的运动速度测量及产品修理，可解决同类技术问题；能够控制起落架作动筒维修的质量稳定和可靠性，提高测速精度和测速效率，保证产品修理质量，可应用于起落架作动筒的生产与维修过程，具有很好的应用前景，具有显著的经济效益。
附图说明
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：
[0029]图1为现有起落架作动筒结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的流程图；
[0031]图3为本专利技术高速相机双目视觉系统结构示意图；
[0032]图4为本专利技术小型平面组合靶标示意图；
[0033]图5为本专利技术圆形特征提取点示意图；
[0034]图6为本专利技术高速相机双目视觉系统中双高速工业相机同步触发机制结构示意图；
[0035]图7为本专利技术位移一时间关系与速度
‑
时间关系示意图。
[0036]图中：1、高速工业相机；2、常亮光源；3、光源适配器；4、固定底座。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本专利技术进一步阐述。
[0038]如图2所示，一种起落架作动筒自动测速方法，具体步骤如下：
[0039]步骤(一)搭建高速相机双目视觉系统。
[0040]如图3所示，高速相机双目视觉系统由两台高速工业相机1、一台常亮光源2、光源适配器3、固定底座4组成。两台高速工业相机1、一台常亮光源2、光源适配器3对应设置在固定底座4上。两台高速工业相机1位于固定底座4的左右两侧，常亮光源2位于固定底座4中间位置处，光源适配器3与常亮光源2连接。
[0041]高速相机双目视觉系统的整体尺寸为890mm*230mm*200mm，高速相机双目视觉系统中配备常亮光源2进行辅助照明，弥补高速工业相机1曝光时间短、入光量少的问题。
[0042]两台高速工业相机1能够从不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起落架作动筒自动测速方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(一)搭建高速相机双目视觉系统：包括固定底座(4)、设置在所述固定底座(4)上的两台高速工业相机(1)、常亮光源(2)、光源适配器(3)；步骤(二)利用组合式平面靶标进行高速相机双目视觉系统的高精度标定：采用基于单应性变换原理的小型平面组合式靶标的标定方法，在场景中自由布置多个小型平面靶标，将相互独立的多个小型靶标组合成虚拟的大型靶标，大视场分解成为若干具有关联的视场分组，而小靶标自由移动构成的大靶标可覆盖大视场范围；步骤(三)在作动筒上布置圆形特征标志点，并进行圆形特征标志点的高精度识别与检测：包括图像预处理、圆形特征标志点的解码与识别、圆形特征标志点圆心高精度提取；步骤(四)对作动筒进行快速高效跟踪：使用KCF跟踪方法对作动筒上的圆形特征标志点进行高效跟踪；步骤(五)搭建高速相机双目视觉系统中的两台高速工业相机(1)同步触发机制：将两台高速工业相机(1)连接至同一时钟信号源，并在其中一台高速工业相机(1)的电源连接处加入延时电路模块使其延迟启动，使两台高速工业相机(1)启动及其启动后的每次拍摄都存在相同的时间间隔；步骤(六)进行测速原理分析与拟合参数关系求导：利用高速相机双目视觉系统跟踪作动筒运动过程中质心的运动轨迹，利用三角测量对圆形特征标志点进行三维重建，获得圆形特征标志点的空间三维坐标，求取圆形特征标志点的质心，对质心的运动进行分析；对作动筒运动过程中的多幅图像，求取多组相邻帧间作动筒位移和时间的关系后，拟合位移与时间的函数关系，然后进行求导。2.根据权利要求1所述的一种起落架作动筒自动测速方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚军，孙同明，顾克禹，滕伟杰，崔海华，田龙飞，
申请(专利权)人：国营芜湖机械厂，
类型：发明
国别省市：