融入几何先验的圆柱表面三维应变场双目视觉测量方法

摘要

针对现有基于双目视觉的圆柱表面三维应变场测量方法从位移场计算应变场效率低下的问题，将圆柱结构几何先验信息融入子域投影法理论，利用圆柱标准坐标变换替代大量冗余的局部切平面最小二乘拟合求解，提出了一种融合圆柱拟合和子域投影的表面三维应变场计算方法；然后采用数值模拟方式，在不同应变区域和位移场噪声条件下，将所提方法与一般曲面子域投影法进行对比分析；最后开展圆柱拉伸实验，分别从单点和全场两个角度将所提方法的应变计算结果与应变片测量结果进行了对比。研究结果表明：在保证计算精度和位移场噪声鲁棒性的同时，所提方法将计算效率提高了约20%,且与应变片实验测量结果吻合较好，验证了该方法能够实现圆柱结构表面三维应变场的高效测量，也为规则结构表面三维应变场的计算提供了新思路。

关键词

双目视觉 / 子域投影 / 三维应变场 / 圆柱拟合 / 最小二乘拟合

基金资助

装备重大基础研究项目群资助项目(514010106-302)