基于机器视觉的飞机对接孔位测量技术研究

摘要

测量辅助装配技术是飞机数字化装配技术的重要组成部分。而在测量辅助装配技术中，高精度的测量辅助技术是飞机对接装配高质量的保证。针对叉耳式翼身对接飞机在外场进行装配时的测量需求，本文采用一种基于机器视觉的测量方式。目前，视觉测量在航天器对接等领域有着较多的应用且技术较为成熟，为在飞机装配上采用这种测量辅助技术提供了相关的参考。 本文从翼身对接叉耳孔的测量需求出发，以对接叉耳孔的孔位测量为研究对象，搭建了面向叉耳孔特征的视觉测量系统，建立了对接叉耳孔空间位姿的视觉测量模型，同时研究了视觉测量系统中所涉及到的椭圆检测技术，设计了一种基于最小二乘的弧段组合椭圆检测算法，并进行了相关测量精度实验。本文主要研究内容如下： 1)研究了面向叉耳孔的视觉测量系统组成。针对翼身对接叉耳孔测量对象，在视觉测量系统搭建过程中分析并选用了合适的硬件装置，同时设计了一种与测量系统相对应的软件处理系统。 2)研究了椭圆检测算法。针对叉耳孔这一测量对象，对传统椭圆检测算法进行了分析，同时提出了一种基于最小二乘的弧段组合椭圆检测算法，并给出详细说明及相关算法验证。 3)进行了测量实验。针对翼身对接叉耳孔这一测量对象，进行孔位相对量视觉测量精度实验及孔位重复定位精度实验。

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