一种高速实时姿态测量系统及测量方法

摘要

本发明涉及一种高速实时姿态测量系统及测量方法，系统包括系统标定单元、高速成像单元、高速存储单元、图像处理单元，显示控制和实时通信单元；在姿态测量时，首先通过高速图像采集单元将图像采集下来，另一方面高速相机通过FullCameraLink数据线与高速图像处理单元连接，该处理单元能够对图像进行实时的目标跟踪提取，通过实时图像数据处理得到靶标在成像面坐标上的质心位置，并计算得到靶标质心的坐标，查找坐标-角度映射表（前期外标定获取）得到待测物端面的姿态数据。本发明采用了非接触式测量方式对被测物体姿态进行测量，对于物体的自由运动没有影响，且测量过程简单易操作，测量精度高，实时性好，可靠性好。

主权项

一种高速实时姿态测量系统，其特征在于，包括：一系统标定单元：被测物放置在该系统标定单元内，包含自准直机构、倾角传感器及姿态调整机构；用于建立成像坐标与被测物体姿态映射查找表；一高速成像单元：包含定焦镜头、适配器、高速相机、相机姿态调整机构和数据分配器；用于对被测物体端面四个靶标进行实时成像；一高速存储单元：包含高速存储盒及内置的固态硬盘，用于对视频图像进行采集存储；一图像处理单元：为PCI‑高速图像处理卡，用于通过高速成像单元对视频图像进行采集，并实时获取靶标质心坐标位置，通过系统标定单元建议的查表实时获取姿态运动角度的大小；一显示控制和实时通信单元：包含计算机服务器，用于显示姿态运动输出曲线和数值，控制高速存储单元的工作，实时发送数据输出。