风洞模型冰形测量方法及装置

摘要

本发明公开了一种风洞模型冰形测量方法及装置，其特征在于：所述方法包括将激光片光投射到模型冰层的横截面上形成冰形轮廓造影激光条带、用图像记录采集器采集冰形轮廓造影激光条带数据、将采集到的数据传送到图像处理系统、经数据处理获得所需的冰形测量数据和数据处理分析，获取冰形轮廓尺寸等步骤，并可以进行图像显示。所述测量装置由摄像机箱、激光器箱、片光高度调整装置、图像采集和数据处理系统组成。具有对冰形测量精度高，使用方便、测量速度快，测量人员的劳动强度低等优点。

主权项

一种风洞模型冰形测量装置，该测量装置包括： （1）安装在试验段顶部的摄像机箱，包括摄像机、俯仰调节机构、偏转调节机构；摄像机对结冰体上的激光条带进行记录并传送到图像采集系统进行处理；俯仰调节机构在30度范围内任意调节摄像机的俯仰角度；偏转调节机构在360度范围内任意调节摄像机的偏转角度，同俯仰调节机构配合保证摄像机对准被测目标；（2）安装在风洞试验段侧面的激光器箱，包括片光激光器、二维调节机构、偏转调节机构；片光激光器产生激光片光，投射到模型上在被测位置形成激光条带；二维调节机构对激光器的俯仰角和滚转角进行精密调节，以确保多个角度出射的激光片光在一个测量平面上；偏转调节机构在30度范围内任意调节摄像机的偏转角度，同二维调节机构配合保证激光片光准确照射到结冰体的被测截面上；（3）片光高度调节装置，由安装在结冰风洞驻室中的精密直线导轨实现；采用闭环控制保证各方向激光片光的升降同步，定位精确；（4）图像采集系统，完成摄像机图像采集，测量系统以多个摄像机图像为基础，构造冰形轮廓，保证各摄像机获取图像以及图像的采集的一致性；在硬件上，采用一块多通道的图像采集卡，使摄像机过来的图像在硬件处理上具有一致性；在软件上，从硬件捕获的图像合成一幅图像进行处理，保证所有软件处理过程的一致性；（5）图像处理系统，准确提取物体激光特征线，主要包括特征区域设定、复合增强、阈值分割、平滑去噪、直方图均衡、边界算法；（6）数据处理分析显示系统，从计算机像素坐标系中的某一像素点，反向映射成世界坐标系中的空间点，获取物体轮廓尺寸，并进行图像显示。