[发明专利]基于三维重建技术的浮空器变形与体积测量系统

说明书

本发明公开了基于三维重建技术的浮空器变形与体积测量系统，摄像机用于接收中控机发送的拍摄参数并根据拍摄参数采集浮空器图像，无人机上设置有拍摄设备和处理器，处理器用于接收所述中控机发送的航拍参数；所述无人机根据航拍参数飞行并在飞行过程中控制拍摄设备采集航拍图像；所述处理器将航拍图像发送到中控机；所述中控机能够接收用户确定的用于指示所述摄像机的拍摄参数与所述无人机的航拍参数，并将用户拍摄参数与航拍参数分别发送至所述摄像机与所述无人机，中控机能够将采集到的浮空器图像数据传输到计算机；计算机能够根据拍摄图像生成浮空器的三维模型。该系统能非接触、高精度、动态测量浮空器变形与体积。

技术领域

本发明属于浮空器技术领域，尤其涉及基于三维重建技术的浮空器变形与体积测量系统。

背景技术

浮空器的变形的特性分析是时下人们研究的重点与难点。浮空器的变形测量方式根据测量时是否需要接触被测物体的表面分为接触式测量与非接触式测量。接触式测量有系统布置复杂，测量成本高昂的缺点；测量仪器与被测物表面的接触，容易损失精度并造成被测物表面的损伤；常用于布置在物体表面的传感器光纤很脆弱，容易在测量过程中受到损坏；接触式测量的测量点有限，无法获得全场变形。

发明内容

发明目的

为解决上述技术问题，本发明提供了基于三维重建技术的浮空器变形与体积测量系统，采用非接触式测量的方式实现浮空器变形与体积测量。

发明技术解决方案

基于三维重建技术的浮空器变形与体积测量系统，包括设置在浮空器表面的参考球、摄像机，摄像机用于接收中控机发送的拍摄参数并根据拍摄参数采集浮空器图像，无人机上设置有拍摄设备和处理器，处理器用于接收所述中控机发送的航拍参数；所述无人机根据航拍参数飞行并在飞行过程中控制拍摄设备采集航拍图像；所述处理器将航拍图像发送到中控机；所述中控机能够接收用户确定的用于指示所述摄像机的拍摄参数与所述无人机的航拍参数，并将用户拍摄参数与航拍参数分别发送至所述摄像机与所述无人机，中控机能够将采集到的浮空器图像数据传输到计算机；计算机能够根据拍摄图像生成浮空器的三维模型。

优选的，多个参考球均布在所述浮空器表面。

优选的，参考球主体为圆球。

优选的，摄像机与无人机的数量根据被测所述浮空器尺寸所确定。

优选的，多个摄像机离散分布于所述浮空器周边。

优选的，摄像机与无人机的视野能够覆盖所述浮空器所占空间。

优选的，浮空器复杂变形区域绘制有表面特征增强图案。

优选的，表面特征增强图案为网格状。

优选的，参考球有三种规格，直径分别为100mm、200mm、300mm。

优选的，网格的最小单元为边长不大于所述浮空器特征长度的千分之一的正方形。

本发明的优点：本发明能非接触、高精度、动态测量浮空器变形与体积。

附图说明

图1为基于摄像机与无人机的多视角图像采集系统的示意图。

图2为参考球示意图。

图3为浮空器表面特征增强图案。

图4为基于摄像机与无人机的三维重建方法的实施例框图。

图中：1浮空器；2参考球；3摄像机；4无人机；5中控机；6计算机；7表面特征增强图案。

具体实施方式

本发明是通过如下技术方案予以实现的。